ЗОНД ВИТРЭКТОМИИ С РЕГУЛИРУЕМЫМ РАЗМЕРОМ ПОРТА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
VITRECTOMY PROBE WITH CONTROLLED SIZE OF PORT OF CUTTING TOOL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к офтальмологическому микрохирургическому инструменту. В частности, настоящее изобретение относится к витреоретинальному хирургическому инструменту, например зонду для витрэктомии, имеющему размер порта режущего инструмента, выбираемый пользователем.
Уровень техники
Зонд для витрэктомии используются в ходе витреоретинальной операции для удаления тканей глаза, таких как стекловидное тело и мембраны, покрывающие сетчатку. Эти зонды имеют порт для втягивания и иссечения тканей. Порт открывается на фиксированную величину, ткань втягивается в порт, порт закрывается, отсекая ткань, после чего ткань аспирируется. Данная последовательность действий может повторяться для удаления требуемых тканей.
Раскрытие изобретения
Согласно одному аспекту изобретения описан зонд для витрэктомии, содержащий корпус; режущий инструмент, продолжающийся продольно от первого конца корпуса, при этом режущий инструмент содержит: наружный режущий элемент, соединенный с корпусом; внутренний режущий элемент, выполненный с возможностью скольжения в наружном режущем элементе, при этом внутренний режущий элемент выполнен с возможностью скольжения между отведенным назад положением и выдвинутым вперед положением; и
регулируемый порт, при этом размер регулируемого порта определяется краем отверстия, образованного в наружном режущем элементе, и торцевой поверхностью внутреннего режущего элемента, когда внутренний режущий элемент находится в полностью отведенном назад положении;
осциллятор, выполненный с возможностью приведения внутреннего режущего элемента в возвратно-поступательное движение;
первую камеру, образованную в корпусе; и
ограничитель хода, выполненный с возможностью ограничения размера регулируемого порта, при этом ограничитель хода выполнен с возможностью перемещения относительно внутреннего режущего элемента, ограничитель хода выполнен с возможностью перемещения в первой камере в ответ на пневматическое давление на участке первой камеры, ограничитель хода выполнен с возможностью размещения для вхождения в зацепление с внутренним режущим элементом в выбранном положении, определяющем полностью отведенное назад положение внутреннего режущего элемента.
Другой аспект изобретения охватывает зонд для витрэктомии, который может включать в себя корпус, режущий инструмент, продолжающийся от первого конца корпуса, первую пневматическую камеру, образованную в корпусе, первую диафрагму, соединенную с внутренним режущим элементом и разделяющую первую пневматическую камеру на первый участок камеры и второй участок камеры, а также вторую пневматическую камеру, образованную в корпусе. Первый участок камеры может сообщаться по текучей среде с первым каналом, а второй участок камеры может сообщаться по текучей среде со вторым каналом. Первый канал и второй канал могут быть выполнены с возможностью передачи первого пневматического давления на первый участок камеры и второй участок камеры соответственно в чередующейся последовательности для колебания первой диафрагмы и внутреннего режущего элемента между полностью отведенным назад положением и полностью выдвинутым вперед положением. Зонд для витрэктомии может также включать в себя вторую диафрагму, разделяющую вторую пневматическую камеру на третий участок камеры и четвертый участок камеры, а также ограничитель хода, соединенный со второй диафрагмой и способный перемещаться вместе с ней. Кроме того, зонд для витрэктомии может также включать в себя третий канал, сообщающийся с четвертым участком камеры, при этом третий канал выполнен с возможностью передачи второго пневматического давления на четвертый участок камеры для смещения второй диафрагмы на величину, пропорциональную второму пневматическому давлению.
Дополнительный аспект может содержать систему, включающую в себя зонд для витрэктомии, хирургическую консоль, пневматически связанную с первым каналом зонда для витрэктомии и выполненную с возможностью изменения первого пневматического давления, подаваемого на зонд для витрэктомии, на основе пользовательского ввода, а также устройство ввода, соединенное с консолью, при этом устройство ввода выполнено с возможностью приема пользовательского ввода и побуждения консоли изменять первое пневматическое давление, подаваемое на зонд для витрэктомии, что приводит к изменению размера порта режущего инструмента. Зонд для витрэктомии может включать в себя корпус, режущий инструмент, продолжающийся от первого конца корпуса, первую пневматическую камеру, образованную в корпусе, первую диафрагму, разделяющую первую пневматическую камеру на первый участок камеры и второй участок камеры, а также ограничитель хода, соединенный с первой диафрагмой и способный перемещаться вместе с ней. Ограничитель хода может быть выполнен с возможностью ограничения отведенного назад положения внутреннего режущего элемента. Ограниченное отведенное назад положение внутреннего режущего элемента может определять полностью отведенное назад положение внутреннего режущего элемента. Зонд для витрэктомии может также включать в себя первый канал, сообщающийся с четвертым участком камеры. Первый канал может быть выполнен с возможностью передачи первого пневматического давления на второй участок камеры для смещения первой диафрагмы на величину, пропорциональную первому пневматическому давлению. Зонд для витрэктомии может также включать в себя осциллятор, соединенный с внутренним режущим элементом и выполненный с возможностью колебания режущего инструмента между полностью отведенным назад положением и полностью выдвинутым вперед положением.
Режущий инструмент может включать в себя полый наружный режущий элемент, соединенный с корпусом. Наружный режущий элемент может включать в себя открытый конец и закрытый конец. Режущий инструмент может также включать в себя полый внутренний режущий элемент, способный скользить в наружном режущем элементе. Внутренний режущий элемент может включать в себя открытые противоположные концы, а также первую режущую поверхность на своем первом конце. Кроме того, режущий инструмент может включать в себя отверстие, образованное в наружном режущем элементе проксимально к его концу. Отверстие может включать в себя вторую режущую поверхность, работающую совместно с первым режущим элементом для иссечения материалов, попадающих в отверстие. Отверстие и первая режущая поверхность могут определять порт, при этом размер порта может определяться расположением первой режущей поверхности относительно отверстия, когда внутренний режущий элемент находится в полностью отведенном назад положении.
Различные аспекты могут содержать один или более из следующих признаков. Ограничитель хода может включать в себя камеру, образованную в корпусе, а также подвижный элемент, способный продольно перемещаться в камере в ответ на пневматическое давление на участке камеры, при этом подвижный элемент выполнен с возможностью располагаться в корпусе для вхождения в зацепление с внутренним режущим элементом в выбранном положении, определяющем отведенное назад положение внутреннего режущего элемента. Ограничитель хода может также включать в себя диафрагму, размещенную в камере и разделяющую ее на первый участок камеры и второй участок камеры. Наружная периферия диафрагмы может соединяться с корпусом, а внутренняя периферия диафрагмы соединена с подвижным элементом. Подвижный элемент может продольно перемещаться вместе с диафрагмой в корпусе в определенное положение. Диафрагма может быть способна перемещаться в ответ на пневматическое давление на втором участке камеры. Пневматическое давление может изменяться до выбранного уровня давления для перемещения подвижного элемента в определенное положение. Полностью отведенное назад положение внутреннего режущего элемента может представлять собой местоположение внутреннего режущего элемента, при котором участок внутреннего режущего элемента соприкасается с подвижным элементом в определенном положении.
Ограничитель хода может включать в себя смещающий элемент, расположенный в пределах первого участка камеры между корпусом и подвижным элементом. Смещающий элемент может быть выполнен с возможностью приложения смещающего усилия, противодействующего пневматическому давлению, приложенному к диафрагме. Второй участок камеры может сообщаться по текучей среде с каналом. Канал может быть выполнен с возможностью передачи пневматического давления на второй участок камеры. Внутренний режущий элемент может включать в себя полый режущий элемент, трубчатый элемент, а также полое соединение, соединяющее полый режущий элемент и трубчатый элемент. Поверхность полого соединения может образовывать участок внутреннего режущего элемента, соприкасающийся с подвижным элементом в определенном положении. Камера может быть образована в корпусе, при этом осциллятор может включать в себя диафрагму, расположенную в камере. Наружная периферия диафрагмы может соединяться с корпусом, а внутренняя периферия диафрагмы может соединяться с внутренним режущим элементом.
Внутренний режущий элемент может включать в себя полый режущий элемент, трубчатый элемент, а также полое соединение, соединяющее полый режущий элемент и трубчатый элемент. Центральный канал может быть образован полым режущим элементом, трубчатым элементом и полым соединением, при этом центральный канал может быть выполнен с возможностью обеспечения прохождения аспирированных материалов в ходе работы зонда для витрэктомии.
Диафрагма, размещенная в камере, образованной в корпусе, может разделять камеру на первый участок камеры и второй участок камеры. Диафрагма может быть выполнена с возможностью перемещения в первом продольном направлении в ответ на пневматическое давление на первом участке камеры, при этом диафрагма может быть выполнена с возможностью перемещения во втором продольном направлении в ответ на пневматическое давление на втором участке камеры. Перемещение диафрагмы в первом продольном направлении перемещает внутренний режущий элемент в направлении отведенного назад положения, а перемещение диафрагмы во втором продольном направлении перемещает внутренний режущий элемент в направлении выдвинутого вперед положения.
Различные аспекты могут содержать один или более из следующих признаков. Ограничитель хода может быть способен перемещаться в выбранное местоположение путем изменения второго пневматического давления. Внутренний режущий элемент может включать в себя полый режущий сегмент, трубчатый элемент, а также полое соединение, расположенное между полым режущим сегментом и трубчатым элементом и соединяющее их для образования внутреннего сборочного узла. Внутренний сборочный узел может продолжаться через отверстие, образованное в первой диафрагме, и отверстие, образованное во второй диафрагме, при этом внутренний сборочный узел может определять непрерывный центральный канал, выполненный с возможностью пропускания аспирированных материалов в ходе работы зонда для витрэктомии. Ограничитель хода может включать в себя первую контактную поверхность, а полое соединение может включать в себя вторую контактную поверхность. Соприкосновение первой контактной поверхности со второй контактной поверхностью может определять полностью отведенное назад положение внутреннего режущего элемента. Изменение второго пневматического давления может изменять положение ограничителя хода, чтобы вызвать изменение размера порта путем изменения полностью отведенного назад положения внутреннего режущего элемента.
Корпус может включать в себя продольно расположенную внутреннюю муфту, при этом ограничитель хода может обладать возможностью скольжения по внутренней муфте. Смещающий элемент может располагаться во второй пневматической камере между корпусом и ограничителем хода, при этом смещающий элемент может быть выполнен с возможностью приложения к ограничителю хода смещающего усилия, противодействующего второму пневматическому давлению. Смещающий элемент может представлять собой пружину, при этом смещающий элемент может располагаться на третьем участке камеры. Устройство ввода может представлять собой ножной переключатель.
Детали одного или более вариантов осуществления по настоящему изобретению представлены на сопровождающих чертежах и описаны ниже. Другие признаки, задачи и преимущества станут очевидны из описания и чертежей, а также из формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 показан пример хирургической консоли.
На Фиг. 2 показан пример зонда для витрэктомии, имеющего режущий инструмент с режущим портом регулируемого размера.
На Фиг. 3 показан вид в разрезе глаза, на котором режущий инструмент зонда для витрэктомии проходит в задний сегмент глаза.
На Фиг. 4-8 подробно показаны виды в разрезе режущего инструмента для витрэктомии, где представлены порты режущего инструмента различных размеров.
На Фиг. 9 показан вид в разрезе примера зонда для витрэктомии, имеющего контролируемый пользователем размер порта режущего инструмента, регулируемый с помощью пьезоэлектрического двигателя.
На Фиг. 10 показан вид в разрезе примера зонда для витрэктомии, включающего в себя элемент, выполненный из сплава с памятью формы, для изменения размера режущего порта зонда.
На Фиг. 11A показан вид в разрезе примера зонда для витрэктомии, включающего в себя устройство для регулирования температуры и заполненное текучей средой замкнутое пространство для изменения размера режущего порта зонда.
На Фиг. 11B показан пример ограничителя хода зонда, представленного на Фигуре 11A, для регулировки размера режущего порта.
На Фиг. 12 показан вид в разрезе другого примера зонда для витрэктомии, выполненного с возможностью регулировки размера порта режущего инструмента.
На Фиг. 13 показан вид в разрезе дополнительного примера зонда для витрэктомии, выполненного с возможностью регулировки размера порта режущего инструмента.
На Фиг. 14A показан другой вид в разрезе зонда для витрэктомии, представленного на Фиг. 13, показывающий деталь примера ограничителя хода.
На Фиг. 14B показан вид в разрезе детали другого примера ограничителя хода.
На Фиг. 15 показан вид в разрезе другого примера зонда для витрэктомии, включающего в себя другой пример устройства для ограничения хода.
На Фиг. 16 показан дополнительный вид в разрезе примера зонда для витрэктомии, имеющего другой пример отрегулированного пользователем размера порта режущего инструмента.
На Фиг. 17-19 показан пример пневматических контуров для регулировки размера порта режущего инструмента зонда для витрэктомии.
На Фиг. 20 показан схематичный вид примера консоли для использования с зондом для витрэктомии, имеющим регулируемый пользователем размер порта режущего инструмента.
Осуществление изобретения
В настоящем документе описаны микрохирургические инструменты, включающие в себя порт регулируемого размера для удаления тканей. В частности, в настоящем документе описаны офтальмологические зонды для витрэктомии с портом регулируемого размера, выбираемого пользователем, которые применяются, например, в хирургических операциях на заднем сегменте глаза. Практикующий врач, например хирург, может контролировать размер порта зонда для максимального увеличения эффективности резания и текучести ткани. Изменение размера порта может выполняться различными способами. Например, размер порта может регулироваться пневматически, механически, электрически, вручную или путем сочетания любых из этих способов. В некоторых вариантах осуществления может применяться механический ограничитель для регулировки размера открытия порта. В других вариантах осуществления размер открытия порта может регулироваться пневматически. Хотя приведенные ниже примеры касаются глазной хирургии, изобретение этим не ограничивается. Наоборот, приведенные примеры носят лишь иллюстративный характер, само же описание может применяться к любому хирургическому инструменту, в котором требуется использовать порт изменяемого размера или к которому может быть адаптирован порт изменяемого размера.
На Фиг. 1 показан пример хирургической консоли (которую также будем называть «консолью») 10 в объеме настоящего изобретения. Хирургическая консоль может представлять собой витреоретинальную хирургическую консоль, такую как хирургическую консоль Constellation, выпускаемая Alcon Laboratories, Inc., 6201 South Freeway, Fort Worth, Texas 76134 U.S.A. Консоль 10 может включать в себя один или более портов 20. Один или более портов 20 могут применяться для подачи инфузионных и/или ирригационных текучих сред в глаз или для аспирации материалов из глаза. Консоль 10 может также включать в себя дисплей 30 для осуществления связи с консолью 10, так чтобы устанавливать или изменять одну или более операций консоли 10. В некоторых случаях дисплей 30 может включать в себя сенсорный экран для взаимодействия с консолью 10 путем прикосновения к экрану дисплея 30. К порту 20 может подсоединяться зонд, такой как зонд для витрэктомии, предназначенный для иссечения тканей глаза и аспирации тканей глаза из полости глаза.
На Фиг. 2 показан пример зонда 40 для витрэктомии. Зонд 40 включает в себя режущий инструмент 50. Как показано на Фиг. 3, в ходе офтальмологической хирургической процедуры, такой как хирургическая операция, проводимая на сетчатке, режущий инструмент 50 может вводиться в задний сегмент 60 глаза 70, например, через канюлю 80, расположенную в разрезе 90 через склеру 100 глаза 70, чтобы удалить и аспирировать ткани глаза. Например, в ходе хирургической процедуры, проводимой на сетчатке, режущий инструмент 50 может вводиться в задний сегмент 60 глаза 70 для удаления стекловидного тела глаза (которое также будем называть «стекловидным телом») 110, представляющего собой желеобразное вещество, занимающее объем, определяемый задним сегментом 60. Режущий инструмент 50 также можно использовать для удаления мембран, покрывающих сетчатку, или других тканей.
На Фиг. 4-8 подробно показаны виды в разрезе примера режущего инструмента 50, имеющего порты 120, отрегулированные до различных размеров. Пример режущего инструмента 50 может включать в себя полый наружный режущий элемент 130. В наружном режущем элементе 130 образовано отверстие 115. Режущий инструмент 50 может также включать в себя полый внутренний режущий элемент 140, расположенный соосно в наружном режущем элементе 130 и обладающий возможностью скольжения в нем. Внутренний режущий элемент 140 может также включать в себя режущий край 150. Режущий край 150 и отверстие 115 могут определять порт 120. Таким образом, например, положение режущего края 150 относительно отверстия 115 может определять размер порта 120. В процессе работы ткань может проникать в режущий инструмент 50 через порт 120 и иссекаться режущим краем 150 ввиду того, что внутренний режущий элемент 140 совершает возвратно-поступательное перемещение в наружном режущем элементе 130. Ткань может иссекаться режущим краем 150, когда внутренний режущий элемент 140 проходит в наружном режущем элементе 130, закрывая порт 120 (см., например, фиг. 8). Во внутреннем канале 160 режущего инструмента 50 может также создаваться вакуум для аспирации иссеченной ткани.
В некоторых вариантах осуществления внутренний режущий элемент 140 совершает возвратно-поступательное перемещение в наружном режущем элементе 130 пневматически. Однако изобретение этим не ограничивается. Режущий инструмент 50 может работать также и другими способами. Например, режущим инструментом 50 можно управлять электрически, гидравлически или любыми другими способами. Следовательно, описание применения пневматики для управления режущим инструментом 50 в одном или более вариантах осуществления приведено лишь в качестве примера и не направлено на ограничение.
В ходе офтальмологической хирургической процедуры может потребоваться изменить размер порта 120. Например, размер порта может быть изменен для максимального увеличения эффективности резания и текучести ткани. Кроме того, режущий инструмент, имеющий регулируемый размер порта, предусматривает изменение, например, рабочего цикла, скорости резания и открытия порта независимо друг от друга. На Фиг. 4-8 показан режущий инструмент 50, имеющий порт 120, отрегулированный до различных размеров. Например, на Фиг. 4 показан размер порта 120, открытого на 100 процентов; на Фиг. 5 показан размер порта 120, открытого приблизительно на 75 процентов; на Фиг. 6 показан размер порта 120, открытого приблизительно на 50 процентов; а на Фиг. 7 показан размер порта 120, открытого приблизительно на 25 процентов. На Фиг. 8 показан порт 120 в закрытом состоянии. Хотя на Фиг. 4-8 описаны размеры портов, открытых на 75%, 50%, 25%, а также закрытого порта, эти размеры порта не направлены на ограничение. Наоборот, в объеме изобретения размер порта зонда может быть отрегулирован до любого требуемого размера.
В некоторых вариантах осуществления зонд может включать в себя пьезоэлектрический линейный двигатель для изменения размера порта. На Фиг. 9 показан частичный вид в разрезе примера зонда 900. Зонд 900 может включать в себя корпус 902, определяющий внутреннюю камеру 904, а также осциллятор или двигатель 906. Наружный режущий элемент 130 может жестко крепиться к корпусу 902. Двигатель 906 может включать в себя диафрагму 908, размещенную в пневматической камере 910. Периферия 940 диафрагмы 908 может удерживаться в канавке 942, образованной в зонде 900. Пневматическая камера 910 может включать в себя первый канал 912 для передачи пневматического давления на первую поверхность 914 диафрагмы 908, а также второй канал 916 для передачи пневматического давления на вторую поверхность 918 диафрагмы 908. Чередование пневматического давления между первым каналом 912 и вторым каналом 916 смещает диафрагму 908 в противоположных направлениях, что приводит к колебанию диафрагмы 908.
Внутренний режущий элемент 150 соединен с диафрагмой 908. Следовательно, внутренний режущий элемент 140 выполнен с возможностью колебания в зонде 900 относительно наружного режущего элемента 130. Внутренний режущий элемент 140 может быть соединен с диафрагмой 106 с помощью трубки 920 и полого соединения 922. Внутренний режущий элемент 140, полое соединение 922 и трубка 920 образуют внутренний сборочный узел 924 и определяют канал 925, который может быть использован для аспирации текучей среды, ткани и других материалов из глаза.
Зонд 900 может также включать в себя уплотнения 944, 946, 948 и 950. Другие варианты осуществления могут включать в себя дополнительные уплотнения, меньшее число уплотнений или другие уплотнения, чем те, что описаны. Уплотнения 944-950 могут быть выполнены с возможностью предотвращения и/или существенного снижения прохождения текучей среды. В некоторых вариантах осуществления уплотнения 944-950 могут также создавать малое сопротивление перемещению внутреннего сборочного узла 924.
Зонд 900 может также включать в себя пьезоэлектрический линейный двигатель (который также будем называть «пьезоэлектрическим двигателем») 926. В некоторых вариантах осуществления пьезоэлектрический двигатель 926 может представлять собой ультразвуковой линейный привод. Пьезоэлектрический двигатель 926 может быть жестко закреплен в корпусе 902. Например, пьезоэлектрический двигатель 926 может быть закреплен в корпусе с помощью крепежной детали, связующего вещества, неподвижной посадки, поддерживающего зажима или любым иным желаемым способом. В некоторых случаях пьезоэлектрический двигатель 926 может быть помещен в приемное приспособление, образованное в корпусе. Питание на пьезоэлектрический двигатель 926 может подаваться по кабелю 928, проходящему через корпус 902. В некоторых случаях пьезоэлектрический двигатель 926 может представлять собой пьезоэлектрический линейный двигатель SQL- 1.8-6 SQUIGGLE, выпускаемый фирмой New Scale Technologies, Inc., 121 Victor Heights Parkway, Victor, New York 14564. Однако могут использоваться и другие виды пьезоэлектрических двигателей в объеме изобретения.
Пьезоэлектрический двигатель 926 может включать в себя ходовой винт 930. Приложение парного сигнала управляющего напряжения переменного тока с первым фазовым сдвигом заставляет ходовой винт 930 переместиться в направлении, обозначенном стрелкой 932. Приложение парного сигнала управляющего напряжения переменного тока со вторым фазовым сдвигом, отличным от первого фазового сдвига, заставляет ходовой винт 930 переместиться в противоположном направлении, соответствующем стрелке 934. Подвижный элемент 931 может быть соединен с ходовым винтом 930 и способен перемещаться вместе с ним. Кроме того, может быть предусмотрена направляющая 933, соединенная с корпусом 902, чтобы поддерживать соосность подвижного элемента 931 по мере перемещения подвижного элемента 931 в корпусе 902. Иными словами, подвижный элемент 931 может направляться в процессе перемещения с помощью направляющей 933. Например, направляющая 933 может не допустить выведения подвижного элемента 931 из соосного положения и заклинивания в зонде 900.
В процессе работы поверхность 937 подвижного элемента 931 может входить в зацепление с нижней поверхностью 936 соединения 922 для определения полностью отведенного назад положения внутреннего режущего элемента 140. При изменении положения ходового винта 930 изменяется положение подвижного элемента 931, при этом местоположение, в котором подвижный элемент 931 входит в зацепление с соединением 922, изменяется. Следовательно, путем регулировки положения ходового винта 930 можно изменить величину перемещения внутреннего режущего элемента 140 в направлении стрелки 934, тем самым изменяя размер порта 120. Следует отметить, что перемещение внутреннего режущего элемента 140 в направлении стрелки 934 соответствует открытию порта 120, показанного, например, на Фиг. 4-8.
Наряду с тем, что по описанию подвижный элемент 931 входит в зацепление с соединением 922, подвижный элемент 931 может быть выполнен с возможностью вхождения в зацепление с другими частями зонда 900. Например, подвижный элемент 931 может быть выполнен с возможностью вхождения в зацепление с другим участком внутреннего сборочного узла 924 для ограничения перемещения внутреннего режущего элемента 140. Помимо этого, в некоторых вариантах осуществления пьезоэлектрический двигатель 926 может быть связан с внутренним сборочным узлом 924, а ходовой винт 930 посредством подвижного элемента 931 может входить в зацепление с участком корпуса 902, чтобы ограничить ход внутреннего режущего элемента 140.
Однако в некоторых случаях подвижный элемент 931 и направляющая 933 могут отсутствовать. В таких вариантах осуществления ходовой винт 930 может входить в зацепление непосредственно с участком внутреннего сборочного узла 924, такого как соединение 922, чтобы ограничить ход внутреннего режущего элемента 140. В то время как по вышеприведенному описанию зонд 900 включает в себя пьезоэлектрический двигатель 926, может быть использован любой пригодный приводной двигатель ротационного типа. Например, в некоторых вариантах осуществления зонд для витрэктомии может включать в себя шаговый двигатель, а в других вариантах осуществления - двигатель постоянного тока, работающий в противодействие торсионной пружине для регулировки размера порта. Это служит всего лишь примерами. Таким образом, для регулировки размера порта могут быть использованы и другие ротационные приводные устройства.
На Фиг. 10 показан другой пример зонда с регулируемым размером порта согласно другому варианту осуществления. В примере, показанном на Фиг. 10, конструкция зонда 1000 может быть по существу такой же, как и конструкция зонда 900, рассмотренного выше. Однако конструкция зондов 900 и 1000, как и других зондов, представленных в настоящем описании, приведены лишь в качестве примеров и не должны рассматриваться как ограничивающие. Следовательно, зонды, конструкции которых отличаются от приведенных примеров, входят в объем изобретения.
Зонд 1000 может включать в себя корпус 1002, осциллятор или двигатель 1006 (который может быть схож с двигателем 906, описанным выше), а также SMA-элемент 1026 (выполненный из сплава с памятью формы) вместо пьезоэлектрического линейного двигателя. В некоторых случаях SMA-элемент 1026 может представлять собой линейный привод NanoMuscle DS-CE, выпускаемый фирмой MIGA Motor Company, 1241 Adams Street #1147, Saint Helena, CA 94574. Однако данный SMA-элемент приведен лишь в качестве примера. Следовательно, могут быть использованы SMA-элементы других типов в объеме изобретения.
В некоторых вариантах осуществления SMA-элемент 1026 может быть соединен с корпусом 1002. Например, SMA-элемент 1026 может быть соединен с корпусом 1002 путем помещения в приемное приспособление, образованное в корпусе 1002, и удерживания в нем. В некоторых случаях SMA-элемент 1026 может быть соединен с корпусом, например, с помощью крепежной детали, связующего вещества, поддерживающего зажима или любым иным желаемым способом.
SMA-элемент 1026 может включать в себя шток 1030. В некоторых вариантах осуществления стержень 1030 может соединяться с подвижным элементом 1031. В некоторых случаях зонд 1000 может также включать в себя направляющую 1033. Направляющая 1033 может быть соединена с зондом 1000, например, с корпусом 1002. Например, как показано на Фиг. 10, направляющий стержень 1033 может располагаться в пазу 1035. Положение штока 1030 может изменяться путем подачи электрической энергии на SMA-элемент 1026, например, посредством кабеля 1028. Кабель 1128 питания может соединяться с консолью 10, при этом консоль 10 может быть выполнена с возможностью регулировки электрической мощности, подаваемой на SMA-элемент, на основе, например, входного сигнала, подаваемого на консоль 10 пользователем. Входной сигнал на консоль 10 от пользователя может подаваться посредством устройства ввода, такого как сенсорный экран, кнопка, ползунок, ножной переключатель, или иного устройства ввода. Варианты осуществления пользовательского ввода, описанные выше, могут применяться в случаях других примеров зондов, приведенных в настоящем описании.
Подача электрического питания на SMA-элемент 1026 может заставить шток 1030 и элемент 1031 переместиться в направлении стрелки 1032. Элемент 1031 может направляться в процессе перемещения с помощью направляющей 1033. Например, направляющая 1033 может не допустить выведения элемента 1031 из соосного положения и заклинивания в зонде 1000. Элемент 1031 может входить в зацепление с соединением 1022, тем самым ограничивая ход внутреннего режущего элемента 140 в направлении стрелки 1034 и определяя полностью отведенное назад положение внутреннего режущего элемента 140. При подаче большей мощности на SMA-элемент 1026 шток 1030 и соответственно элемент 1031 может выступить на большее расстояние в направлении стрелки 1032. Снижение величины или исключение подачи мощности на SMA-элемент 1026 может заставить шток 1030 и элемент 1031 отойти назад и переместиться в направлении стрелки 1034. Следовательно, величина, на которую шток 1030 может быть продвинут вперед и отведен назад, может регулироваться величиной мощности, подаваемой на SMA-элемент 1026, а значит, местоположением, в котором элемент 1031 и соединение 1022 соприкасаются друг с другом. Таким образом, SMA-элемент 1026 может использоваться в качестве ограничителя хода зонда 1000.
Однако в некоторых случаях подвижный элемент 1031 и направляющая 1033 могут отсутствовать. В таких вариантах осуществления шток 1030 может входить в зацепление непосредственно с участком внутреннего сборочного узла 1024, таким как соединение 1022, чтобы ограничить ход внутреннего режущего элемента 140.
Наряду с тем, что вышеприведенные примеры приведены для штока 1004, входящего в зацепление с соединением 1022, шток 1030 и/или подвижный элемент 1031 могут быть выполнены с возможностью вхождения в зацепление с другим участком зонда 1000, чтобы ограничить ход внутреннего режущего элемента 140. Например, шток 1030 и/или подвижный элемент 1031 могут быть выполнены с возможностью вхождения в зацепление с другим участком внутреннего сборочного узла 1024, который может включать в себя внутренний режущий элемент 140, полое соединение 1022, а также трубку 1020. В еще одних вариантах осуществления SMA-элемент 1026 может быть соединен с внутренним сборочным узлом 1024, при этом шток 1030 может быть выполнен с возможностью вхождения в зацепление, непосредственно или опосредованно, с участком зонда 1000, являющимся неподвижным относительно внутреннего сборочного узла 1024. Например, шток 1030 может быть выполнен с возможностью вхождения в зацепление с участком корпуса 1002.
На Фиг. 11A показан дополнительный пример зонда, в котором размер порта может регулироваться с помощью цилиндра, заполненного текучей средой. Пример зонда 1100 в некоторых отношениях может быть схож с вышеописанными зондами 900 и/или 1000, а в чем-то может отличаться. Зонд 1100 может включать в себя корпус 1102, определяющий внутреннюю камеру 1104, а также двигатель 1106. Зонд 1100 может также включать в себя полое соединение 1122 и трубку 1120, соединенные вместе с внутренним режущим элементом 140, чтобы образовать внутренний сборочный узел 1025. Внутренний сборочный узел 1025 может быть соединен с двигателем 1106. Зонд 1100 может также включать в себя ограничитель 1126 хода, выполненный с возможностью ограничения хода внутреннего режущего элемента 140 в направлении стрелки 1034, тем самым регулируя размер порта 120 (например, как показано на Фиг. 4-8).
Как показано на Фиг. 11B, ограничитель 1126 хода может включать в себя стержень-толкатель 1136, пружину 1138, а также замкнутое пространство 1140. В некоторых вариантах осуществления замкнутое пространство 1140 может быть зафиксировано относительно корпуса 1102. Стержень-толкатель 1136 может быть способен перемещаться относительно замкнутого пространства 1140. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления пружина 1138 может отсутствовать.
Замкнутое пространство 1140 может включать в себя первый участок 1142, в котором установлена пружина 1138, а также второй участок 1144, заполненный текучей средой. В некоторых случаях участок 1144, заполненный текучей средой, может содержать жидкость и в некоторых случаях может быть герметично закрыт. Стержень-толкатель 1136 может включать в себя поршень 1146 и выступ 1148. Уплотнение 1147 может располагаться между поршнем 1146 и стенкой замкнутого пространства 1140, например, чтобы удерживать текучую среду на втором участке 1144. Выступ 1148 стержня-толкателя 1136 может соприкасаться с соединением 1122 в процессе работы порта 120, когда внутренний режущий элемент 140 перемещается в направлении стрелки 1034. Таким образом, выступ 1148 создает стопор, ограничивающий ход внутреннего режущего элемента 140 в процессе работы режущего инструмента 50, тем самым определяя полностью отведенное назад положение режущего элемента 140. Стержень-толкатель 1136 может проходить через отверстие 1149, образованное в замкнутом пространстве 1140. Первый участок 1142 и второй участок 1144 могут разделяться поршнем 1146.
Ограничитель 1126 хода может также включать в себя устройство 1150 регулировки температуры, выполненное с возможностью изменения температуры текучей среды, содержащейся в пределах второго участка 1144. В некоторых случаях устройство 1150 регулировки температуры может представлять собой охладитель Пельтье. Согласно некоторым вариантам осуществления охладитель Пельтье может представлять собой модель Pure Precision 9500/007/018M, выпускаемую фирмой FerroTec, 33 Constitution Drive, Bedford, NH 03110. Однако могут использоваться охладители Пельтье также и других типов. Помимо этого, изобретение не ограничено охладителями Пельтье. Наряду с ними может использоваться любое устройство, создающее перепад температур.
К охладителю Пельтье может прикладываться электрическое напряжение для создания разности температур между первой стороной 1152 и второй стороной 1154, что приводит к изменению температуры текучей среды в пределах второго участка 1144. Изменение температуры текучей среды в пределах второго участка 1144 используется для изменения положения стержня-толкателя 1136.
Перемещение стержня-толкателя 1136 в направлении, указанном стрелкой 1132, может осуществляться, например, путем приложения напряжения к охладителю Пельтье для нагрева текучей среды, содержащейся на втором участке 1144. Расширяющаяся текучая среда оказывает давление на поршень 1146, а значит, усилие на поршень 1146, заставляя стержень-толкатель 1136 перемещаться в направлении стрелки 1132. В вариантах осуществления, включающих в себя пружину 1138, пружина 1138 может оказывать противоположное усилие в направлении стрелки 1134. Стержень-толкатель 1136 будет перемещаться в направлении стрелки 1132, когда усилие, оказываемое на стержень-толкатель 1136 текучей средой, превышает смещающее усилие пружины 1138. В вариантах осуществления, в которых пружина 1138 отсутствует, стержень-толкатель 1136 перемещается не под влиянием усилия пружины.
Питание на ограничитель 1126 хода может подаваться посредством кабеля 1125 питания. Кабель 1128 питания может подсоединяться к хирургической консоли, такой как консоль 10, при этом консоль может быть выполнена с возможностью регулировки напряжения, прикладываемого к ограничителю хода, на основе, например, входного сигнала, подаваемого на консоль пользователем. Ввод данных пользователем на консоль может обеспечиваться посредством устройства ввода, такого как сенсорный экран, кнопка, ползунок, ножной переключатель или иное устройство ввода.
Стержень-толкатель 1136 может перемещаться в направлении стрелки 1134 путем ограничения или снятия напряжения, подаваемого на охладитель Пельтье, что позволяет охладить текучую среду в пределах второго участка 1144, либо путем приложения напряжения, противоположного напряжению для перемещения стержня-толкателя 1136 в направлении стрелки 1134. По мере охлаждения текучей среды, текучая среда сжимается, снижая усилие, прикладываемое к стержню-толкателю 1136, заставляя тем самым стержень-толкатель 1136 перемещаться в направлении стрелки 1134. Если пружина 1138 присутствует, сила, прикладываемая пружиной 1138, заставляет стержень-толкатель 1136 перемещаться в направлении стрелки 1134. Следует отметить, что включение пружины 1138 в состав ограничителя 1126 хода может обеспечить более высокую разрешающую способность позиционного регулирования стержня-толкателя 1136. Иными словами, пружина 1138 может обеспечивать более точное позиционное регулирование стержня-толкателя 1136, а значит, ограничителя 1126 хода.
Перемещение стержня-толкателя 1136 в направлении стрелки 1132 или стрелки 1134 приводит к соответствующему перемещению выступа 1148, вызывая соответственно увеличение или уменьшение хода внутреннего режущего элемента 140. Следовательно, размер порта режущего инструмента может регулироваться. Кроме того, в некоторых случаях скорость, с которой перемещается стержень-толкатель 1136, может контролироваться напряжением, приложенным к охладителю Пельтье.
Хотя в представленном примере стержня-толкателя 1136 используется охладитель Пельтье, в других вариантах осуществления может использоваться любое пригодное устройство регулировки температуры для регулирования температуры текучей среды, содержащейся в пределах второго участка 1146 замкнутого пространства. Например, может использоваться такое устройство регулировки температуры как керамический резистор.
На Фиг. 12 показан другой пример зонда, в котором для регулировки положения ограничителя хода используется сжатый газ. Как показано на Фиг. 12, зонд 1200, схожий с одним или более из вышеописанных зондов, включает в себя корпус 1202. Зонд 1200 может также включать в себя внутренний режущий элемент 140, соединение 1222, а также трубку 1220, образуя внутренний сборочный узел 1225. Внутренний сборочный узел 1225 может быть соединен с двигателем 1206, который может работать тем же способом, что и двигатель 906. Например, двигатель 1206 может включать в себя диафрагму 1208, расположенную в первой камере 1210. Диафрагма 1208 разделяет первую камеру 1210 на первый участок 1211 камеры и второй участок 1213 камеры. Первый канал 1212 сообщается с первым участком 1211 камеры, а второй канал 1216 сообщается со вторым участком 1213 камеры. Сжатый газ может поочередно подаваться через первый канал 1212 и второй канал 1216 для колебания диафрагмы 1208, тем самым приводя в колебание внутренний сборочный узел 1225.
Зонд 1200 может также включать в себя вторую камеру 1260 и ограничитель 1226 хода. Ограничитель 1226 хода может быть способен продольно скользить по поверхности 1223 внутренней муфты 1228. В некоторых случаях внутренняя муфта 1228 может иметь положение, зафиксированное относительно корпуса 1202. Ограничитель 1226 хода может соединяться с корпусом 1202 зонда 1200 посредством диафрагмы 1227. Периферийный край 1201 может располагаться в приемном пространстве 1203 для удерживания диафрагмы 1227 в зонде 1200.
Диафрагма 1227 разделяет вторую камеру 1260 для образования первого участка 1262 камеры и второго участка 1264 камеры. Диафрагма 1227 реагирует на перепад давления между первым участком 1262 камеры и вторым участком 1264 камеры, чтобы вызвать перемещение ограничителя 1226 хода продольно относительно корпуса 1202 вдоль внутренней муфты 1228. Пружина 1229 может размещаться на первом участке 1262 камеры между ограничителем 1226 хода и участком корпуса 1202 либо другим участком зонда 1200, неподвижным относительно ограничителя 1226 хода. Пружина 1229 создает смещающее усилие, заставляющее ограничитель 1226 хода перемещаться в направлении стрелки 1234.
Кроме того, внутренняя муфта 1228 может образовывать перегородку между первой камерой 1210 и второй камерой 1260. Между ограничителем 1226 хода и муфтой 1228 может располагаться уплотнительный элемент 1280 для образования уплотнения. Уплотнение, образованное уплотнительным элементом 1280, может снизить или исключить поступление газа на второй участок 1264 камеры и/или из него. Между второй пневматической камерой 1264 и наружным пространством зонда 1200 может проходить отверстие 1265, обеспечивая между ними сообщение по текучей среде. Между первым участком 1262 камеры и наружным пространством зонда может быть образовано отверстие 1209. Отверстие 1209 обеспечивает поступление текучей среды на первый участок 1262 камеры и из него, чтобы не допустить образования вакуума на первом участке 1262 камеры, позволяя ограничителю 1226 хода совершать перемещение в ответ на перемещение диафрагмы 1227.
Между каналом 1268, продолжающимся от второго канала 1216, и вторым участком 1264 камеры может располагаться запорный клапан 1266. Запорный клапан 1266 может позволить сжатому воздуху поступать на второй участок 1264 камеры из канала 1268, но не в обратном направлении. Газ, содержащийся на втором участке 1264 камеры, может сбрасываться в окружающую среду через отверстие 1265. В некоторых случаях запорный клапан 1266 может смещаться так, чтобы обеспечить проход сжатого газа, имеющего выбранный уровень давления, не допуская при этом прохождения сжатого газа, давление которого ниже выбранного уровня.
В процессе работы пневматическое давление передается через канал 1268, минуя запорный клапан 1266, на второй участок 1264 камеры. Например, в некоторых случаях пневматическое давление может передаваться на второй участок 1264 камеры, при этом пневматическое давление превышает выбранное давление. Обратный поток не допускается запорным клапаном 1266. Таким образом, давление газа, переданное на второй участок 1264 камеры, по существу то же, что и давление газа, переданное на второй участок 1213 первой камеры 1210.
Пневматическое давление воздействует на диафрагму 1227, прикладывая усилие к ограничителю 1226 хода, противодействующее смещающему усилию пружины 1229. Ограничитель 1226 хода может смещаться, когда усилие, приложенное к ограничителю 1226 хода, превышает смещающее усилие, прикладываемое пружиной 1229. Коэффициент жесткости пружины 1229 может соответствовать любому требуемому уровню. Например, коэффициент жесткости пружины 1229 может выбираться так, чтобы вызвать смещение ограничителя хода в направлении стрелки 1232 при требуемом пневматическом давлении.
Пневматическое давление на втором участке 1264 камеры может снижаться по мере выхода газа из отверстия 1265. Размер отверстия 1265 может выбираться так, что скорость выхода газа через отверстие 1265 со второго участка 1264 камеры меньше скорости подачи пневматического давления на второй участок 1264 камеры при циклическом поступлении пневматического давления через второй канал 1216. Таким образом, в процессе работы для заданного уровня пневматического давления ограничитель 1226 хода может поддерживаться в заданном положении.
При снижении пневматического давления на втором участке 1264 камеры усилие пружины 1229 превысит усилие, создаваемое пневматическим давлением, воздействующим на диафрагму 1227, что приводит к перемещению ограничителя 1226 хода в направлении стрелки 1234. Таким образом, положение ограничителя 1226 хода может быть отрегулировано до требуемого уровня на основе давления газа. Следовательно, для заданного уровня пневматического давления ограничитель 1226 хода может сместиться на заданную величину и остаться по существу в этом положении. Более высокое давление газа может сместить ограничитель 1226 хода на большее расстояние в направлении стрелки 1232. Таким же образом меньшее давление газа может вызвать перемещение ограничителя 1226 хода в направлении стрелки 1234. Таким образом, положение ограничителя 1226 хода, а значит, и размер порта режущего инструмента, могут контролироваться на основе давления газа.
На Фиг. 13 и 14 показан дополнительный пример зонда 1300 и соответственно его деталей. Зонд 1300 аналогичен зонду 1200, описанному выше. Однако первая камера 1310 пневматически изолирована от второй камеры 1360.
0
На Фиг. 14A показан детальный вид в разрезе примера зонда 1300 вдоль поверхности, проходящей через зонд 1300, отличной от той, вдоль которой получен вид в разрезе на Фиг. 13. Например, сечение, показанное на Фиг. 14A, может быть смещено примерно на 90 от вида в разрезе на Фиг. 13. На Фиг. 14A показана диафрагма 1306, расположенная в первой камере 1310, а также диафрагма 1327, расположенная во второй камере 1360. Пружина 1329 также показана на первом участке 1362 камеры, при этом между первым участком 1362 камеры и наружной частью зонда 1300 образовано отверстие 1309 для обеспечения между ними сообщения по текучей среде. Канал 1370 сообщается по текучей среде со вторым участком 1364 камеры. Пневматическое давление может поступать на второй участок 1364 камеры и устраняться из него посредством канала 1370. Таким образом, пневматическое давление может прикладываться к диафрагме 1327 посредством канала 1370 для позиционирования ограничителя 1326 хода в требуемом местоположении. Кроме того, пневматическое давление, прикладываемое ко второму участку 1362 камеры для позиционирования ограничителя 1326, может прикладываться независимо от пневматического давления, используемого для управления двигателем 1306.
Пневматическое давление, соответствующее требуемому размеру порта режущего инструмента, может поступать на второй участок 1362 камеры и поддерживаться в нем для сохранения требуемого положения ограничителя 1326 хода. По аналогии с зондом 1200 пружина 1329 может оказывать сдвигающее усилие на ограничитель 1226 хода. Пневматическое давление, прикладываемое ко второму участку 1362 камеры, может изменяться, когда требуется изменить положение ограничителя 1326 хода. Например, прикладываемое пневматическое давление может быть увеличено для уменьшения размера порта режущего инструмента, например, путем перемещения ограничителя 1326 хода ближе к соединению 1322. Наоборот, прикладываемое пневматическое давление может быть снижено для увеличения размера порта режущего инструмента, например, путем перемещения ограничителя 1326 хода дальше от соединения 1322. Помимо этого, в некоторых случаях ко второму участку 1364 камеры может не прикладываться пневматического давления, обеспечивая максимальное открытие порта.
На Фиг. 14B показано сечение зонда 1400, аналогичное сечению, представленному на Фиг. 14A. Однако в отличие от зонда 1300, показанного на Фиг. 14A, пневматическое давление камеры может подаваться на первый участок 1362 камеры по каналу 1480 для выполнения функции смещающего элемента. Таким образом, зонд 1400 может не содержать пружины на втором участке 1462 камеры. Пневматическое давление, подаваемое на первый участок 1462 камеры, может изменяться для управления размером порта 120 зонда 1400. Например, пневматическое давление, подаваемое на первый участок 1462 камеры посредством канала 1480 и на участок 1464 посредством канала 1470, может быть приспособлено для управления размером порта режущего инструмента 1400. Например, величина пневматического давления, подаваемого на первый участок 1462 камеры, может быть приспособлена для управления величиной сопротивления, испытываемого диафрагмой 1327 в ответ на пневматическое давление, поданное на второй участок 1464 камеры. В еще одних примерах канал 1480 может быть исключен, при этом выбранное давление может подаваться на первый участок 1462 камеры и удерживаться в нем.
На Фиг. 15 показан другой пример зонда 1500 для витрэктомии. Работа зонда 1500 может быть схожа с работой одного или более из вышеописанных зондов. Например, зонд 1500 может включать в себя корпус 1502, внутренний режущий элемент 140, соединение 1522 и трубку 1520, которые все вместе образуют внутренний сборочный узел 1524. Внутренний сборочный узел 1524 может соединяться с диафрагмой 1508, расположенной в камере 1510.
Чередование приложения пневматического давления к противоположным сторонам диафрагмы 1508 заставляет диафрагму 1508 и внутренний сборочный узел 1524 совершать колебания.
Зонд 1500 может также включать в себя ограничитель 1526 хода. Ограничитель 1526 хода включает в себя резьбовую поверхность 1550. Ограничитель 1526 хода удерживается в резьбовом соединении во внутренней муфте 1528. Внутренняя муфта 1528 включает в себя внутреннюю резьбовую поверхность 1552, входящую в совместное зацепление с резьбовой поверхностью 1550 ограничителя 1526 хода. Ограничитель 1526 хода может также включать в себя зубчатую поверхность 1554. Зубчатая поверхность 1554 может включать в себя множество зубьев 1556 зубчатого зацепления, продолжающихся в направлении, параллельном продольной оси 1558 ограничителя 1526 хода. Барашковый винт 1560, соединенный с возможностью вращения с корпусом 1502 с помощью оси 1562, может включать в себя зубчатую поверхность 1564, имеющую множество зубьев 1566 зубчатого зацепления, также продолжающихся в направлении, параллельном продольной оси 1558. Множество зубьев 1566 зубчатого зацепления входят в зацепление с множеством зубьев 1564 зубчатого зацепления, так что когда барашковый винт 1560 совершает поворот, соответственно совершает поворот ограничитель 1526 хода, что приводит к поднятию или опусканию ограничителя 1526 хода относительно внутренней муфты 1528 в результате совместного зацепления резьбовых поверхностей 1550 и 1552. Ограничитель 1526 хода и барашковый винт 1560 выполнены с возможностью скольжения продольно относительно друг друга в силу продольного расположения взаимозацепленных зубьев 1556, 1566 зубчатого зацепления.
Таким образом, пользователь зонда 1500, например хирург, может отрегулировать размер порта режущего инструмента зонда путем вращения барашкового винта 1560 вокруг оси 1562. Как было изложено, вращение барашкового винта 1562 в первом или втором направлении вокруг оси 1562 вызывает перемещение ограничителя 1526 хода в направлении, параллельном стрелке 1532, или в направлении, параллельном стрелке 1534. Перемещение ограничителя 1526 хода в направлении стрелки 1532 перемещает ограничитель 1526 хода ближе к соединению 1522, что приводит к уменьшению размера открытия порта. Наоборот, перемещение ограничителя 1526 хода в направлении стрелки 1534 увеличивает размер открытия порта.
На Фиг. 16 показан другой пример зонда 1600 для витрэктомии с изменяемым размером порта. Зонд 1600 схож с одним или более из вышеописанных зондов в том, что зонд 1600 включает в себя наружный режущий элемент 130, а также внутренний режущий элемент 140, способный перемещаться в пределах и относительно наружного режущего элемента 130. Внутренний режущий элемент 130 соединен с соединением 1622 и трубкой 1620, образуя внутренний сборочный узел 1625. Трубка 1620 соединена с диафрагмой 1608, жестко связанной с корпусом 1602 по периферии 1640. Диафрагма 1608 расположена в пневматической камере 1610. Таким образом, как говорилось выше, пневматическое давление поочередно прикладывается через каналы 1612 и 1616 к противоположным сторонам диафрагмы 1608, при этом диафрагма и внутренний сборочный узел 1625 совершают колебания, что приводит к открытию и закрытию порта режущего инструмента.
Зонд 1600 может использоваться с любым из примеров пневматических контуров, показанных на Фиг. 17-19, которые используются для регулирования размера порта режущего инструмента в процессе работы зонда 1600. На Фиг. 17 показан пример пневматического контура 1700. Пневматический контур 1700 может включать в себя пневматические магистрали 1702, 1704, 1706, 1708 и 1710. Между пневматическими магистралями 1702 и 1704 может располагаться отсечной клапан 1712, соответственно соединенный с ними по текучей среде. Выходной клапан 1714 соединен по текучей среде с каждой из пневматических магистралей 1702, 1704, 1706, 1708 и 1710. С пневматической магистралью 1706 также соединен по текучей среде выпускной регулировочный клапан 1716. С выпускным регулировочным клапаном 1716 также может быть соединен по текучей среде глушитель 1718, а с отсечным клапаном 1712 может быть соединен по текучей среде глушитель 1720.
Отсечной клапан 1712, выходной клапан 1714 и выпускной регулировочный клапан 1716 могут представлять собой клапаны с электромагнитным управлением. Например, каждый из клапанов 1712, 1714 и 1716 может включать в себя соленоид 1722. Каждый из клапанов 1712, 1714 и 1716 может также включать в себя возвратную пружину 1724. Если взять в качестве примера отсечной клапан 1712, в исходном положении (показанном на Фиг. 17) отсечной клапан 1712 обеспечивает сообщение по текучей среде пневматической магистрали 1704 с глушителем 1720. Следовательно, при такой конфигурации пневматическое давление, присутствующее в пневматической магистрали 1704, сбрасывается в атмосферу через глушитель 1720. Смещающее усилие, создаваемое возвратной пружиной 1724, может также смещать отсечной клапан 1712 в направлении стрелки 1726. При срабатывании соленоид 1722 перемещает отсечной клапан 1712 в направлении стрелки 1728 во включенное положение, сжимая возвратную пружину 1724 и вызывая сообщение по текучей среде пневматической магистрали 1702 с пневматической магистралью 1704. Пневматическая магистраль 1702 может представлять собой пневматическую напорную магистраль, содержащую сжатый газ. Когда отсечной клапан 1712 пребывает во включенном положении, сжатый газ в пневматической магистрали 1702 поступает через отсечной клапан в пневматическую магистраль 1704. Когда соленоид 1722 отключается, возвратная пружина 1724 возвращает клапан 1712 в исходное положение. Выходной клапан 1714 и выпускной регулировочный клапан 1716 могут работать таким же образом.
В некоторых случаях в пневматическую магистраль 1708 может быть включен датчик 1726 давления для измерения в ней пневматического давления. Точно также в пневматическую магистраль 1710 может быть включен датчик 1728 давления для измерения в ней пневматического давления. Например, в некоторых случаях, если один из датчиков 1726, 1728 давления или оба замеряют давление, выходящее за выбранные пределы давления, датчик 1726 давления и/или датчик 1728 давления могут отправить сигнал на консоль, например, для осуществления корректирующего действия, предупреждения пользователя, прекращения одной или более операций, выполняемых консолью (например, управление зондом), или выполнения каких-то других действий. К концам пневматических магистралей 1708 и 1712 могут соответственно присоединяться соединители 1730 и 1732. К соединителям 1730 и 1732 может подсоединяться зонд для витрэктомии, такой как зонд 1600, например, с помощью гибкой трубки, так что канал 1612 сообщается по текучей среде с пневматической магистралью 1708, а канал 1616 сообщается по текучей среде с пневматической магистралью 1710. В других вариантах осуществления данные соединения можно поменять местами.
В процессе работы отсечной клапан 1712 может быть переведен во включенное положение, тем самым обеспечивая подачу сжатого газа из пневматической магистрали 1702 в пневматическую магистраль 1704. Когда выходной клапан 1714 пребывает в исходном положении, пневматическая магистраль 1704 сообщается с пневматической магистралью 1708, а пневматическая магистраль 1710 сообщается с пневматической магистралью 1706. Следовательно, сжатый газ из пневматической магистрали 1704 поступает через выходной клапан 1714 в пневматическую магистраль 1708. Сжатый газ, таким образом, через канал 1612 поступает в зонд 1600 и смещает диафрагму 1608 в направлении стрелки 1634. Иными словами, внутренний режущий элемент 140 отводится назад. Помимо этого, когда выходной клапан 1714 находится в исходном положении, пневматическое давление в пневматической магистрали 1710 может поступать через выходной клапан 1714, через пневматическую магистраль 1706, через выпускной регулировочный клапан 1716 (в исходном положении) и выходить в окружающую среду через глушитель 1718.
Когда соленоид 1722 выходного клапана 1714 приводится в действие, выходной клапан 1714 переходит во включенное положение, обеспечивая сообщение по текучей среде между пневматической магистралью 1704 и пневматической магистралью 1710. Сжатый газ, таким образом, поступает через пневматическую магистраль 1710 и через канал 1614 зонда 1600. Сжатый газ воздействует на диафрагму 1608, заставляя диафрагму 1608 перемещаться в направлении стрелки 1632. Таким образом, внутренний режущий элемент 140 перемещается в выдвинутое вперед положение. Кроме того, пневматическое давление в пневматической магистрали 1608 сбрасывается и поступает через выходной клапан 1714, через пневматическую магистраль 1606, через выпускной регулировочный клапан 1722 в окружающую среду через глушитель 1718.
Выходной клапан 1714 может совершать возвратно-поступательное перемещение для поочередной подачи сжатого газа в одну из пневматических магистралей 1708, 1710, при этом снижая пневматическое давление в другой пневматической магистрали 1708, 1710. В результате пневматическое давление поочередно подается к противоположным сторонам диафрагмы 1608, чтобы вызвать возвратно-поступательное перемещение диафрагмы 1608 и внутреннего режущего элемента 140. Таким образом, режущий инструмент зонда 1600 приводится в действие. Выходной клапан 1714 может совершать быстрые колебания, заставляя быстро колебаться внутренний режущий элемент 140 зонда 1600.
Выпускной регулировочный клапан 1716 может быть выполнен с возможностью регулирования размера порта режущего инструмента зонда 1600 путем, например, прерывания выпуска сжатого газа из канала 1614. Например, как говорилось выше, внутренний режущий элемент 140 отводится назад и порт режущего инструмента (например, см. Фиг. 4-8) открывается, когда выходной клапан 1714 пребывает в исходном положении, позволяя сжатому газу проходить через пневматическую магистраль 1708 и канал 1612, чтобы вызвать изгиб диафрагмы и отвод назад внутреннего режущего элемента в направлении стрелки 1634. В то же время, газ может выходить из канала 1614, через пневматическую магистраль 1710 и, в конечном счете, в окружающую среду через выпускной регулировочный клапан 1716 и глушитель 1718. Однако на некотором отрезке времени сжатый газ может выходить из канала 1614, выпускной регулировочный клапан 1716 может перемещаться во включенное положение, прекращая сброс сжатого газа в окружающую среду и создавая тем самым обратное давление в канале 1614. Сгенерированное обратное давление не допускает или существенно снижает дальнейшее перемещение диафрагмы 1608 в направлении стрелки 1634. Следовательно, величина, на которую внутренний режущий элемент 140 отводится назад, уменьшается. При этом соответственно уменьшается размер порта режущего инструмента.
Как показано на Фиг. 17, вместо выпускного регулировочного клапана 1716 может быть использован пропорциональный клапан 1734 для регулировки размера порта режущего инструмента. Вместо обеспечения лишь открытого или закрытого состояния пропорциональный клапан 1734 обеспечивает состояние, являющееся переменным. Иными словами, пропорциональный клапан 1734 может иметь канал переменной величины для регулировки расхода текучей среды, поступающей через клапан. Например, в некоторых случаях пропорциональный клапан 1734 может представлять собой игольчатый клапан, который может быть приведен в закрытое положение, не допуская потока текучей среды, или может быть открыт до различных относительных величин, соответствующих различным расходам текучей среды. Таким образом, используя пропорциональный клапан, можно контролировать расход при выходе текучей среды. Использование пропорционального клапана может обеспечить усиленный контроль скорости изменения размера порта при выходе текучей среды и более плавный переход давления, чем в случае резкого изменения.
Размер порта режущего инструмента зонда может регулироваться, например, путем регулировки момента перемещения выпускного регулировочного клапана 1716 в задействованное положение, тем самым генерирующего обратное давление, препятствующее перемещению диафрагмы 1608. Например, чем раньше выпускной регулировочный клапан 1716 перемещается во включенное положение для генерирования давления в канале 1614, тем меньше конечный размер порта режущего инструмента. С другой стороны, чем позже выпускной регулировочный клапан 1716 переходит во включенное положение, тем больше конечный размер порта режущего инструмента.
По аналогии с другими примерами зондов, приведенными в настоящем описании, размер отверстия режущего инструмента может регулироваться входным сигналом от пользователя. Например, пользователь, в частности хирург, может выдать входной сигнал для регулировки размер отверстия режущего инструмента посредством устройства ввода, такого как сенсорный экран, кнопка, ручка, ползунок, ножной переключатель, или другого устройства ввода. Например, ножной переключатель может иметь поворотный элемент, приводимый в действие ногой пользователя в некотором угловом диапазоне. По мере увеличения шарнирного перемещения педали размер порта режущего инструмента соответственно может уменьшаться.
На Фиг. 18 показан другой пример пневматического контура 1800, который может использоваться для регулировки размера порта режущего инструмента зонда для витрэктомии, такого как зонд 1600. Пневматический контур 1800 может включать в себя пневматические магистрали 1802, 1804 и 1806, а также распределительную магистраль 1808. В состав схемы могут быть также включены отсечные клапаны 1810, 1812 и 1814. Отсечные клапаны 1810, 1812 и 1814 могут быть схожи с отсечным клапаном 1712, описанным выше. Например, каждый из отсечных клапанов 1810, 1812 и 1814 может включать в себя соленоидный исполнительный механизм 1811 и возвратную пружину 1813. Отсечной клапан 1810 может быть соединен по текучей среде с пневматической магистралью 1802 и распределительной магистралью 1808. Отсечной клапан 1812 может быть соединен по текучей среде с пневматической магистралью 1804 и распределительной магистралью 1808, а отсечной клапан 1814 может быть соединен по текучей среде с пневматической магистралью 1806 и распределительной магистралью 1808. Глушители 1816, 1818 и 1820 могут быть соединены по текучей среде с отсечным клапаном 1810, выходным клапаном 1812 и выходным клапаном 1814 соответственно. Помимо этого, в состав пневматических магистралей 1804 и 1806 могут быть включены датчики 1822 и 1824 давления соответственно. Датчики 1822 и 1824 давления могут быть схожи с датчиками 1726 и 1728 давления. Кроме того, выходные данные, предоставляемые датчиками, могут использоваться теми же способами, что описаны выше в отношении датчиков 1726, 1728. Помимо этого, пневматическая магистраль 1800 может также включать в себя соединители 1826 и 1828, с которыми может быть соединен зонд, такой как зонд 1600. Например, зонд 1600 может быть соединен с соединителями 1826, 1828 так, что канал 1612 сообщается по текучей среде с пневматической магистралью 1804, а канал 1616 сообщается по текучей среде с пневматической магистралью 1806.
В исходном положении отсечной клапан 1810 обеспечивает сообщение по текучей среде между пневматической магистралью 1802 и распределительной магистралью 1808. Таким образом, когда отсечной клапан 1810 пребывает в исходном положении, сжатый газ в пневматической магистрали 1802 поступает в распределительную магистраль 1808. В задействованном положении распределительная магистраль 1808 сообщается по текучей среде с глушителем 1816, при этом сжатый газ в распределительной магистрали 1808 выводится в атмосферу через глушитель 1816.
В исходном положении отсечные клапаны 1812, 1814 обеспечивают сообщение по текучей среде между пневматическими магистралями 1804, 1806 и окружающей средой посредством глушителей 1818, 1820 соответственно. В задействованном положении сжатый газ в распределительной магистрали 1808 поступает в соответствующие пневматические магистрали 1804, 1806. Таким образом, в процессе работы режущий инструмент зонда 1600 может приводиться в действие путем приведения одного из отсечных клапанов 1812, 1814 в исходное положение, а второго из отсечных клапанов 1812, 1814 - в задействованное положение. Например, отсечной клапан 1812 может быть приведен в задействованное положение для подачи сжатого газа на диафрагму 1608, а отсечной клапан 1814 может быть приведен в исходное положение, чтобы позволить сжатому газу покинуть канал 1614. Следовательно, диафрагма 1608 и внутренний режущий элемент 140 могут перемещаться в направлении стрелки 1634. Положение каждого из отсечных клапанов 1812, 1814 можно изменить на обратное для перемещения внутреннего режущего элемента 140 в противоположном направлении.
Как показано на Фиг. 18, вместо одного или более отсечных клапанов 1812, 1814 может быть использован пропорциональный клапан 1834, схожий с пропорциональным клапаном 1734. Пропорциональный клапан 1834 может функционировать таким же способом, как и пропорциональный клапан 1734, тем самым обеспечивая регулировку расхода при выходе текучей среды. Следовательно, использование пропорционального клапана может обеспечить усиленный контроль скорости изменения размера порта при выходе текучей среды и плавный переход давления.
Размер порта режущего инструмента может регулироваться, например, путем регулировки момента перемещения отсечного клапана 1814 из исходного положения (т.е. при котором канал 1614 открыт в атмосферу) в задействованное положение (т.е. при котором канал 1614 подвергается воздействию пневматического давления со стороны распределительной магистрали 1808), в то время как отсечной клапан 1812 пребывает в задействованном положении (т.е. при котором канал 1612 подвергается воздействию пневматического давления со стороны распределительной магистрали 1808). Когда отсечной клапан 1812 пребывает в задействованном положении, а отсечной клапан 1814 пребывает в исходном положении, сжатый газ подается из пневматической магистрали 1804 в канал 1612 для перемещения диафрагмы 1608 в направлении стрелки 1634, при этом сжатый газ из канала 1614 сбрасывается в атмосферу через пневматическую магистраль 1806.
В других вариантах осуществления размер порта режущего инструмента может регулироваться путем регулировки количества времени, в течение которого отсечной клапан 1812 пребывает в задействованном положении, а отсечной клапан 1814 пребывает в исходном положении. Например, количество времени, в течение которого отсечной клапан 1812 пребывает в задействованном положении параллельно с пребыванием отсечного клапана 1814 в исходном положении, может использоваться для регулирования размера открытия порта. В частности, в некоторых случаях, отсечной клапан 1812 может быть перемещен в задействованное положение параллельно с перемещением отсечного клапана 1814 в исходное положение на более короткий отрезок времени по сравнению с пребыванием отсечного клапана 1814 в задействованном положении, а отсечного клапана 1812 - в исходном положении. Кроме того, количество времени, в течение которого отсечной клапан 1812 находится в задействованном положении при пребывании отсечного клапана 1814 в исходном положении, может изменяться для регулирования размера порта. Например, более длительный период времени пребывания в такой конфигурации может привести к большему размеру порта, в то время как более короткий период времени может привести к меньшему размеру порта.
В других вариантах осуществления в пневматическом контуре, например между соединителем 1828 и каналом 1614, может находиться ограничительный клапан одностороннего действия, управляемый вручную. На Фиг. 19 показан пример системы 1900 управления зондом 1600 для витрэктомии. Зонд для витрэктомии, такой как зонд 1600 для витрэктомии, соединен по текучей среде с консолью 1904. В некоторых случаях консоль 1904 представляет собой консоль Constellation и может включать в себя контроллер, используемый для управления зондом 1600 для витрэктомии. Между зондом 1600 для витрэктомии и консолью 1904 могут проходить первая пневматическая магистраль 1906 и вторая пневматическая магистраль 1908. Пневматические магистрали 1906, 1908 могут быть выполнены с возможностью переноса сжатого газа к двигателю для управления двигателем зонда 1600 для витрэктомии и соединенным с ним режущим инструментом. В некоторых случаях пневматическая магистраль 1906 может переносить сжатый газ для активации внутреннего режущего элемента 140, так чтобы закрыть порт режущего инструмента, а пневматическая магистраль 1908 может переносить сжатый газ для активации внутреннего режущего элемента 140, так чтобы открыть порт режущего инструмента.
Между зондом 1902 для витрэктомии и консолью 1904 может также проходить аспирационная магистраль 1910. Аспирационная магистраль 1910 может быть выполнена с возможностью переноса материалов, например текучих сред и иссеченных тканей, из зонда 1902 в консоль 1904. В пневматической магистрали 1906 может быть размещен ограничитель 1912 одностороннего действия. Ограничитель 1912 одностороннего действия может быть выполнен с возможностью обеспечения прохождения сжатого газа в первом направлении 1914, практически не создавая сопротивления, но создавая при этом большее сопротивление потоку сжатого газа во втором направлении 1914, противоположном первому направлению 1902. В некоторых случаях величина сопротивления, обеспечиваемого ограничителем 1912 одностороннего действия, может регулироваться для регулировки размера порта. Например, большее сопротивление может приводить к меньшему размеру порта, в то время как уменьшенная величина сопротивления может приводить к увеличению размера порта. Величина сопротивления потоку, создаваемого ограничителем 1912 одностороннего действия, может регулироваться вручную, например пользователем зонда 1600, либо может регулироваться путем взаимодействия с консолью 1904. Например, пользователь может манипулировать органом управления консоли 1904 для регулировки сопротивления потоку воздуха, создаваемого ограничителем 1912 одностороннего действия.
На Фиг. 20 показан схематичный вид примера консоли 2000, которая может быть использована с одним или более из зондов для витрэктомии, представленных в настоящем описании. Консоли 10 и/или 1904 могут быть аналогичны описанной здесь консоли 2000. Как показано, приведенный в качестве примера зонд 2016 для витрэктомии соединен с консолью 2000. Консоль 2000 может быть выполнена с возможностью подачи энергии на зонд 2016. В некоторых случаях энергия, подаваемая на консоль 2000, может представлять собой пневматическую энергию. В других случаях энергия может представлять собой электрическую энергию. В некоторых случаях энергия может представлять собой гидравлическую энергию. Однако в других случаях консоль 2000 может подавать любую пригодную энергию на зонд 2016 для его функционирования. Консоль 2000 может быть также выполнена с возможностью мониторинга и/или контроля других аспектов хирургической процедуры, для которой консоль 2000 может быть использована. Например, консоль 2000 может быть выполнена с возможностью управления скоростью инфузии текучей среды, подаваемой в зону хирургического вмешательства, аспирации текучей среды из зоны хирургического вмешательства, а также мониторинга одного или более из основных показателей состояния организма.
Консоль 2000 может включать в себя процессор 2002, запоминающее устройство 2004, а также одно или более приложений, в том числе приложение 2006 для зонда для витрэктомии. Консоль 2000 может также включать в себя одно или более устройств 2008 ввода, а также одно или более устройств вывода, таких как дисплей 2010. Дисплей 2010 может отображать графический интерфейс пользователя или прикладной интерфейс (называемый «GUI 2012»), который подробнее рассмотрен ниже. Пользователь может работать с GUI 2012 для взаимодействия с одним или более элементами консоли 2000. Одно или более устройств 2008 ввода могут включать в себя клавишную панель, сенсорный экран, манипулятор типа «мышь», устройство ввода с ножным управлением (например, ножной переключатель) или любое другое требуемое устройство ввода.
Кроме того, консоль 2000 может включать в себя операционный участок 2014. В некоторых случаях операционный участок 2014 может включать в себя источник энергии зонда для витрэктомии, аспирационные компоненты, а также один или более датчиков, насосов, клапанов и/или других компонентов для управления зондом 2016 для витрэктомии. Зонд 2016 для витрэктомии может быть соединен с операционным участком 2014 консоли 2000 посредством интерфейсной панели 2018.
Запоминающее устройство 2004 может включать в себя любое запоминающее устройство или модуль и может принимать форму энергозависимого запоминающего устройства или энергонезависимого запоминающего устройства, в том числе, без ограничений, магнитного носителя, оптического носителя, запоминающего устройства с произвольной выборкой (RAM), постоянного запоминающего устройства (ROM), съемного носителя либо любого другого пригодного локального или удаленного компонента запоминающего устройства. Запоминающее устройство 2004 может содержать, помимо прочего, приложение 2006 для зонда для витрэктомии. Приложение 2006 для зонда для витрэктомии может предоставлять инструкции в аспектах работы зонда 2016 для витрэктомии, таких как размер порта в режущем инструменте зонда 2016, скорость резания, рабочий цикл, форма импульсов режущего инструмента и т.д.
Запоминающее устройство 2004 может также хранить информацию о классах, инфраструктурах, приложениях, дублирующих данных, заданиях либо иную информацию, включающую в себя любые параметры, переменные, алгоритмы, инструкции, правила или ссылки на них. Запоминающее устройство 2004 может также включать в себя другие типы данных, такие как данные описания окружающей среды и/или прикладных программ, прикладные данные для одного или более приложений, а также данные, содержащие приложения и услуги для виртуальной частной сети (VPN), принципы сетевой защиты, журнал системы защиты или доступа, файлы печати или другие файлы отчета, файлы или шаблоны языка разметки гипертекста (HTML), зависимые или независимые приложения программного обеспечения или подсистем и т.д. Таким образом, запоминающее устройство 2004 может также рассматриваться в качестве архива данных, такого как локального архива данных из одной или более прикладных программ, например приложения 2006 для зонда для витрэктомии. Запоминающее устройство 2004 может также включать в себя данные, которые могут быть использованы одним или более приложениями, например приложением 2006 для зонда для витрэктомии.
Приложение 2006 может включать в себя программу или группу программ, содержащих инструкции, выполненные с возможностью приема данных, например, в виде одного или более алгоритмов, для определения результата или выходных данных. Найденные результаты могут использоваться для влияния на аспект системы 2000. Приложение 2006 может включать в себя инструкции для регулирования аспектов зонда 2016 для витрэктомии. Например, приложение 2006 может включать в себя инструкции для регулирования размера порта режущего инструмента зонда 2016 для витрэктомии. Например, приложение 2006 может определить одну или более поправок в работу операционного участка 2014. Поправки могут быть реализованы одним или более сигналами управления, переданными на один или более компонентов консоли 2000, например операционный участок 2014. Наряду с представленным примером консоли 2000 другие варианты осуществления консоли 2000 могут включать в себя большее или меньшее число компонентов, или иные компоненты, чем те, что показаны.
Процессор 2002 выполняет инструкции и оперирует данными для выполнения операций консоли 2000, например вычислительных и логических операций, и может представлять собой, например, центральный процессорный блок (CPU), плату, специализированную интегральную схему (ASIC) или программируемую пользователем вентильную матрицу (FPGA). Хотя на Фиг. 20 показан единственный процессор 2002 в консоли 2000, может использоваться множество процессоров 2002 в соответствии с конкретными требованиями, при этом ссылка на процессор 2002 предполагает использование множества процессоров 2002 в соответствующих случаях. Например, процессор 2002 может быть выполнен с возможностью приема данных от различных компонентов консоли 2000 и/или связанных с ней устройств, обработки полученных данных, а также передачи данных на один или более компонентов системы 2000 и/или связанных с ней устройств. В проиллюстрированном варианте осуществления процессор 2002 выполняет приложение 2006 для зонда для витрэктомии.
Кроме того, процессор 2002 может передавать сигналы управления на один или более связанных с ним компонентов или получать сигналы от них. Например, процессор 2002 может передавать сигналы управления в ответ на полученные данные. В некоторых вариантах осуществления, например, процессор 2002 может выполнять приложение 2006 и передавать ответные сигналы управления на операционный участок 2014.
Дисплей 2010 отображает информацию пользователю, например врачу. В некоторых случаях дисплей 2010 может представлять собой монитор для визуального отображения информации. В некоторых случаях дисплей 2010 может работать одновременно в качестве устройства отображения и устройства ввода. Например, дисплей 2010 может представлять собой сенсорный дисплей, в котором прикосновение пользователя или иное соприкосновение с дисплеем создает входной сигнал, поступающий на консоль 2000. Дисплей 2010 может предоставлять информацию пользователю посредством GUI 2012.
Интерфейс GUI 2012 может включать в себя графический интерфейс пользователя, выполненный с возможностью позволить пользователю, например врачу, взаимодействовать с консолью 2000 для любой пригодной цели, такой как визуализация приложения или иной информации о системе. Например, GUI 2012 может предоставлять информацию, связанную с медицинской процедурой, в том числе подробную информацию, связанную с витреоретинальной хирургической процедурой и/или рабочими аспектами зонда 2016 для витрэктомии.
Вообще GUI 2012 может предоставлять конкретному пользователю эффективную и удобную для пользователя информацию, полученную, обеспеченную или переданную в рамках консоли 2000. Интерфейс GUI 2012 может включать в себя множество удовлетворяющих требованиям пользователя видеокадров или видов, имеющих интерактивные поля, прокручиваемые списки, а также кнопки, управляемые пользователем. Интерфейс GUI 2012 может также представлять множество порталов или информационных панелей. Например, GUI 2012 может отображать интерфейс, позволяющий пользователям вводить и определять параметры, связанные с зондом 2016 для витрэктомии. Следует понимать, что термин «графический интерфейс пользователя» может использоваться в единственном числе или множественном числе для описания одного или более графических интерфейсов пользователя, а также каждого из дисплеев графического интерфейса пользователя. В действительности ссылка на GUI 2012 может означать ссылку на внешний интерфейс или составляющую приложения 2006, не выходя за пределы объема настоящего изобретения. Таким образом, GUI 2012 предполагает любой графический интерфейс пользователя. Например, в некоторых случаях GUI 2012 может включать в себя универсальный веб-браузер для ввода данных и эффективного представления результатов пользователю. В других случаях GUI 2012 может включать в себя интерфейс пользователя или интерфейс, удовлетворяющий требованиям пользователя, для отображения и/или взаимодействия с различными элементами приложения 2006 или иными сервисами системы.
В некоторых вариантах осуществления консоль 2000 может быть связана с одним или более локальных или уделенных компьютеров, например компьютером 2022, через сеть 2024. Сеть 2024 обеспечивает возможность беспроводной или проводной связи между консолью 2000 и, в общем, компьютером консоли 2000, а также любым другим локальным или удаленным компьютером, например компьютером 2022. Например, врачи могут использовать компьютер 2022 для взаимодействия с конфигурациями, настройками и/или другими аспектами, связанными с работой системы 200, в том числе сервисами, связанными с приложением 2006. Сеть 2024 может представлять собой корпоративную или защищенную сеть, либо может быть ее частью. В другом примере, сеть 2024 может представлять собой виртуальную частную сеть (VPN) лишь между консолью 2000 и компьютером 2022 с использованием проводной или беспроводной связи. Например, беспроводная связь может осуществляться посредством 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.20, WiMax, ZigBee, Ultra- Wideband и др. Будучи представленной в виде единственной или непрерывной сети, сеть 2024 может быть логически разделена на различные подсети или виртуальные сети, не выходя за пределы объема настоящего изобретения, при условии, что по меньшей мере участок сети 2024 может обеспечивать связь между консолью 2000, компьютером 2022 и другими устройствами.
Например, консоль 2000 может быть соединена с возможностью обмена данными с архивом 2026 данных посредством одной подсети и при этом соединена с возможностью обмена данными с компьютером 2022 посредством другой. Иными словами, сеть 2024 охватывает любую внутреннюю или внешнюю сеть, сети, подсети или их комбинации, выполненные с возможностью обеспечения связи между различными вычислительными компонентами. Сеть 2024 может передавать, например, пакеты внутренних протоколов (IP), кадры по технологии Frame Relay, ячейки ATM (режима асинхронной передачи), голосовую информацию, видеоинформацию и другую соответствующую информацию между сетевыми адресами (совместно или равнозначно называемую «информацией»). Сеть 2024 может включать в себя одну или более локальных сетей (LANs), сетей радиосвязи (RANs), городских вычислительных сетей (MANs), широкомасштабных сетей (WANs), представлять собой глобальную вычислительную сеть, известную как Интернет, или быть ее частью, и/или любую другую систему связи или системы в одном или более местах. В некоторых вариантах осуществления сеть 2024 может представлять собой защищенную сеть, доступную пользователям посредством определенного локального или удаленного компьютера 2022.
Компьютер 2022 может представлять собой любое вычислительное устройство, выполненное с возможностью соединения или связи с консолью 2000 с использованием канала связи. В некоторых случаях компьютер 2022 может включать в себя электронное вычислительное устройство, выполненное с возможностью приема, передачи, обработки и хранения любых соответствующих данных, связанных с консолью 2000. Компьютер 2022 может также включать в себя или выполнять функции GUI 2028. Интерфейс GUI 2028 может быть схож с GUI 2012. Следует понимать, что может иметь место произвольное число компьютеров 2022, соединенных с возможностью обмена данными с консолью 2000. Помимо этого, для простоты компьютер 2022 представлен в виде компьютера, используемого одним пользователем. Однако настоящее изобретение предполагает, что одним компьютером могут пользоваться многие пользователи, либо один пользователь может использовать множество компьютеров.
В рамках настоящего изобретения компьютер 2022 заключает в себе персональный компьютер, терминал с сенсорным экраном, рабочую станцию, сетевой компьютер, автономную систему интерактивной информации, порт беспроводной передачи данных, смартфон, карманный персональный компьютер (PDA), один или более процессоров в этих или других устройствах либо любое другое пригодное устройство для обработки данных. Например, компьютер 2022 может представлять собой PDA, выполненный с возможностью беспроводного соединения с внешней или незащищенной сетью. В другом примере компьютер 2022 может представлять собой переносной персональный компьютер типа «лэптоп», включающий в себя устройство ввода, такое как клавишная панель, сенсорный экран, манипулятор типа «мышь» либо другое устройство, способное принимать информацию, а также устройство вывода, передающее информацию, связанную с работой консоли 2000 или компьютера 2022, в том числе цифровые данные, видеоинформацию, либо пользовательский интерфейс, такой как GUI 2028. Как устройства ввода, так и устройства вывода могут включать в себя несъемные или съемные накопители информации, такие как магнитный компьютерный диск, CD-ROM или иные пригодные среды для получения входных данных от пользователей и выдачи выходных данных пользователям компьютера 2022, например, посредством дисплея.
Как говорилось выше, приложение 2006 может включать в себя инструкции для управления зондом 2016 для витрэктомии в различных аспектах. Примеры аспектов могут включать в себя скорость работы режущего инструмента, размер порта режущего инструмента, рабочий цикл режущего инструмента и др. Таким образом, консоль 2000 может быть выполнена с возможностью регулировки размера порта зонда 2016 для витрэктомии. При регулировке размера порта для проведения витрэктомии пользователь может указать требуемый размер открытия порта с помощью ввода данных через устройство ввода. Например, размер порта режущего инструмента может регулироваться посредством устройства 2008 ввода.
В тех случаях, когда зонд 2016 для витрэктомии включает в себя пьезоэлектрический двигатель, такой как пьезоэлектрический двигатель, схожий с пьезоэлектрическим двигателем 926, описанным выше, пользователь может регулировать размер порта режущего инструмента посредством устройства 2008 ввода. В ответ консоль может выдавать выходной сигнал на пьезоэлектрический двигатель для реализации требуемого размера порта. Например, если указан увеличенный размер порта, консоль 2000 может выдать переменный ток для изменения положения ходового винта с целью увеличения размера порта. Если указан уменьшенный размер порта, консоль 2000 может выдать переменный ток для изменения положения ходового винта с целью уменьшения размера порта.
В некоторых случаях приложение 2006 может включать в себя инструкции для регулировки размера порта зонда 2016 для витрэктомии, имеющего SMA-элемент, который может быть схож с SMA-элементом 1026. Соответственно пользовательский ввод для регулировки размера порта зонда 2016 для витрэктомии может заставить контроллер 2000 подать электрическую энергию, чтобы SMA-элемент отрегулировал размер порта до требуемого уровня. Например, в некоторых вариантах осуществления, если требуется увеличить размер порта, консоль 2000 может уменьшить или прекратить подачу электрической энергии на SMA-элемент, чтобы вызвать увеличение размера порта. По альтернативному варианту, если требуется уменьшить размер порта, консоль 2000 может увеличить электрическую мощность, чтобы уменьшить размер порта.
В других случаях зонд 2016 для витрэктомии может включать в себя ограничитель хода, схожий с ограничителем 1126 хода, описанным выше. Соответственно, когда пользователь указывает изменение размера порта, например, посредством устройства ввода, контроллер 2000 может выдать сигнал или изменить выходной сигнал мощности, чтобы заставить ограничитель хода изменить размер порта соответствующим образом. Например, когда указано изменение размера порта, консоль 2000 может отрегулировать электрическое напряжение, подаваемое на ограничитель хода, для соответствующей регулировки размера порта.
В других случаях, когда зонд 2016 для витрэктомии схож с зондом 1200 для витрэктомии, консоль 2000 может изменить размер порта, например, путем изменения пневматического давления, подаваемого на зонд 2016. Например, если пользователь указывает уменьшение размера порта, консоль 2000 может увеличить пневматическое давление, подаваемое на зонд 2016. По альтернативному варианту, если указано увеличение размера порта, консоль 2000 может отреагировать путем снижения пневматического давления, подаваемого на зонд 2016.
В тех случаях, когда зонд 2016 для витрэктомии схож с зондом 1300, размер порта может также регулироваться путем изменения пневматического давления, подаваемого в пневматическую камеру, схожую со второй камерой 1360. Если указано уменьшение размера порта, консоль 2000 может увеличить пневматическое давление, подаваемое в пневматическую камеру. Если указано увеличение размера порта, в пневматическую камеру может подаваться уменьшенное пневматическое давление.
В случае зонда для витрэктомии, схожего с зондом 1600 для витрэктомии, консоль может регулировать размер порта путем управления пневматическими контурами 1700, 1800 и 1900, как подробно описано выше.
Представленные выше примеры приведены лишь в качестве примера и не направлены на ограничение объема изобретения по настоящему описанию.
В некоторых вариантах осуществления устройство 2008 ввода может представлять собой ножной переключатель, соединенный с консолью 2000, например, с помощью приводного или беспроводного соединения. Хирург может регулировать размер порта путем манипулирования элементом управления на ножном переключателе. Например, ножной переключатель может содержать педаль, способную совершать поворот в некотором диапазоне, при этом хирург может регулировать размер порта путем приведения в действие педали в этом диапазоне. Ножной переключатель может также включать в себя другие элементы управления, например одну или более кнопок, например, для регулировки скорости резания (например, скорости, с которой внутренний режущий элемент 130 совершает возвратно-поступательное перемещение), скорости аспирации (например, степени разрежения, создаваемого посредством зонда для витрэктомии), а также рабочего цикла. Каждый из этих аспектов работы зонда для витрэктомии может быть изменен независимо от других.
Следует понимать, что хотя в настоящем описании представлено множество аспектов, некоторые варианты осуществления могут включать в себя все указанные признаки, в то время как другие могут включать в себя некоторые признаки и исключать другие. Иными словами, различные варианты осуществления могут включать в себя один, несколько или все из описанных признаков.
Представлен ряд вариантов осуществления. Тем не менее, следует понимать, что могут быть внесены различные изменения, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения. Следовательно, другие варианты осуществления также входят в объем притязаний нижеследующей формулы изобретения.