Sistema y procedimiento de detección de nivel continua y no invasiva.

Procedimiento para determinar el nivel de fluido en un casete quirúrgico (150,

500) formado por lo menos parcialmente por un material de casete con un índice de refracción mayor que el del aire que define una cámara (181, 182, 185, 504) y que comprende una primera pared (216) y una segunda pared (218), en el que la segunda pared (218) es adyacente a la primera pared (216), en el que la primera pared y la segunda pared forman una esquina de la cámara que define sustancialmente un ángulo recto entre ellas; que comprende:

emitir una pluralidad de rayos de luz paralelos uniformes que presentan una trayectoria de transmisión principalmente horizontal, proyectados a lo largo de unas trayectorias de transmisión separadas verticalmente procedentes de una pluralidad de fuentes de luz que están dispuestas verticalmente con respecto a dichas paredes de cámara (216, 218) y colocadas de modo que el ángulo de incidencia (α) de los rayos de luz con respecto a la primera pared de cámara (216) se seleccione de modo que los rayos de luz iluminen una red lineal de sensores (206) que están dispuestos verticalmente con respecto a dichas paredes de cámara (216, 218) y

colocados para recibir los rayos de luz transmitidos a través de la segunda pared (218) del casete quirúrgico, cuando pasan a través del aire en la cámara, pero se evita que alcancen la red lineal de sensores cuando pasan a través de un líquido en la cámara, en el que el ángulo de incidencia apropiado se selecciona de modo que i) un rayo de luz (220) que penetra a través de la primera pared (216), que pasa a través del aire en la cámara (181), se refracte a través de la segunda pared de cámara (218) para iluminar unas partes de la red lineal de sensores (206), y de modo que ii) la luz (220’) que penetra a través de la primera pared (216), que pasa a través de líquido en la cámara (181), sea completamente reflejada por la segunda pared de cámara (218) para evitar que alcance la red lineal de sensores debido a la reflexión total en una interfaz (232) de material de casete/aire en la segunda pared de cámara (218),

seleccionar el ángulo de incidencia (α) apropiado de los rayos de luz con respecto a la primera pared de cámara (216) basándose en una determinación de las diferencias relativas en el índice de refracción del aire, del líquido en la cámara y del material de casete;

generar con la red lineal de sensores (206, 508) una salida que detecta la cantidad de iluminación de diversas partes dispuestas verticalmente de una red lineal de sensores (206, 508) colocados para recibir la pluralidad de rayos de luz; y

determinar un nivel de fluido basándose en la salida de la red lineal de sensores (508) determinando la presencia o ausencia de un líquido en un nivel particular en la cámara de casete.

Sistema y procedimiento de detección de nivel continua y no invasiva.

Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a un sistema y a procedimientos quirúrgicos. Más particularmente, la presente invención se refiere a un procedimiento y a un sistema para detectar el nivel de fluidos en un casete quirúrgico utilizado en un sistema quirúrgico oftálmico.

Antecedentes de la invención El ojo humano puede padecer varias enfermedades que producen de deterioro leve a pérdida completa de la visión. Aunque las lentes de contacto y las gafas pueden compensar algunas dolencias, se requiere cirugía oftálmica para otras. En general, la cirugía oftálmica se clasifica en procedimientos del segmento posterior, tales como cirugía vitreorretiniana, y procedimientos del segmento anterior, tales como cirugía de cataratas. Más recientemente, se han desarrollado procedimientos del segmento anterior y posterior combinados.

Los instrumentos quirúrgicos utilizados para la cirugía oftálmica pueden estar especializados para procedimientos del segmento anterior o procedimientos del segmento posterior o para soportar ambos. En cualquier caso, los instrumentos quirúrgicos a menudo requieren la utilización de consumibles asociados tales como casetes quirúrgicos, bolsas de fluido, tubos, puntas de pieza de mano y otros consumibles.

Un casete quirúrgico puede proporcionar una variedad de funciones dependiendo del procedimiento y de los instrumentos quirúrgicos. Por ejemplo, los casetes quirúrgicos para cirugía de cataratas (por ejemplo, procedimientos de facoemulsificación) ayudan a controlar los flujos de irrigación y aspiración al interior y al exterior de un sitio quirúrgico. Los casetes quirúrgicos también pueden proporcionar soporte para bolsas de fluido, un colector para dirigir vacío/presión a los instrumentos quirúrgicos y otra funcionalidad.

Los niveles de fluido en la cámara de infusión/irrigación y la cámara de aspiración de un casete quirúrgico se miden para determinar la cantidad de fluido restante para el procedimiento y las características de flujo de fluido. Los procedimientos de detección del nivel de fluido de la cámara anterior requieren colorear el fluido o utilizar un elemento flotante para marcar la interfaz de fluido-aire. Sin embargo, añadir color al fluido es indeseable ya que añade productos químicos adicionales a los fluidos que entran en el ojo. La utilización de elementos flotantes es indeseable ya que los elementos flotantes pueden quedar pegados en una cámara y son sensibles a la orientación de la cámara. Por tanto, existe la necesidad de un procedimiento y un sistema de detección de nivel, continua, no invasiva que pueda reducir o eliminar los problemas asociados con los sistemas y procedimientos de detección de nivel de la técnica anterior.

Un procedimiento y un sistema para determinar el nivel de un fluido en un casete quirúrgico se conocen del documento EP-A-0 777 111. Además, un procedimiento y un sistema para determinar el nivel de un fluido en un recipiente se conocen del documento WO-A-9920983.

Sumario de la invención La invención proporciona un sistema y un procedimiento para la detección de nivel, continua, no invasiva, según las reivindicaciones 1 y 5 que siguen. Las formas de realización de la presente invención proporcionan un aparato y un procedimiento para detectar el nivel de fluido en una cámara quirúrgica. La presente invención incluye un sistema quirúrgico que comprende un casete quirúrgico formado por lo menos parcialmente de un material de casete que define una cámara y que comprende una primera pared y una segunda pared y una consola quirúrgica que comprende un receptor de casete para alojar el casete quirúrgico. La consola quirúrgica puede incluir además una pluralidad de fuentes de luz dispuestas verticalmente para proyectar luz en la primera pared del casete quirúrgico, en la que cada una de la pluralidad de fuentes de luz está colocada para proyectar un rayo de luz correspondiente a lo largo de una trayectoria de transmisión correspondiente que presenta un ángulo de incidencia con una superficie de cámara de modo que el rayo de luz correspondiente se refleja si una interfaz de material de casete/primer fluido (aire) corta la trayectoria de transmisión correspondiente y una mayor parte del rayo de luz correspondiente no se refleja si una interfaz de material de casete/segundo fluido (solución salina equilibrada, BSS) corta la trayectoria de transmisión correspondiente. Adicionalmente, la consola quirúrgica puede incluir una red de sensores que presenta una pluralidad de partes dispuestas verticalmente para recibir luz a través de la segunda pared del casete quirúrgico y generar una salida que indica una cantidad de iluminación de cada una de las partes dispuestas verticalmente.

La realización de la presente invención incluye un sistema que presenta una red lineal de luz y una red lineal de sensores. La red lineal de luz puede comprender una primera fuente de luz para proyectar un primer haz de luz en una primera pared de casete a lo largo de una primera trayectoria de transmisión, en la que la primera trayectoria de transmisión presenta un ángulo de incidencia con una superficie de cámara de modo que por lo menos una mayor parte del primer haz de luz se refracta si una interfaz de material de casete/primer fluido corta la primera trayectoria

de transmisión; y una segunda luz dispuesta a lo largo de un eje vertical con respecto a la primera fuente de luz para proyectar un segundo haz de luz en la primera pared de casete a lo largo de una segunda trayectoria de transmisión, en el que la segunda trayectoria de transmisión presenta un ángulo de incidencia con la superficie de cámara de modo que la totalidad del segundo haz de luz se refleja si la interfaz de material de casete/segundo fluido corta la segunda trayectoria de transmisión. La red lineal de sensores puede comprender una primera parte colocada para recibir el primer haz de luz y una segunda parte colocada para recibir el segundo haz de luz y produce una señal de salida para indicar si está iluminada cada una de las partes primera y segunda.

La presente invención incluye un procedimiento de determinación del nivel de fluido en un casete quirúrgico según la reivindicación 1.

La presente invención comprende un sistema que presenta un casete quirúrgico formado por lo menos parcialmente de un material de casete que define una cámara y que comprende las características según la reivindicación 5.

El sensor está colocado para recibir luz a través de la segunda pared del casete quirúrgico y generar una salida que indica la iluminación del sensor.

Las formas de realización de la presente invención proporcionan una ventaja porque la fuente de luz y la red lineal de sensores no entran en contacto directamente con el fluido quirúrgico. Además, no se requiere ningún dispositivo flotante dentro de la cámara ni coloración del fluido.

Las formas de realización de la presente invención proporcionan otra ventaja facilitando detección de nivel, continua, de alta resolución.

Las formas de realización de la presente invención proporcionan otra ventaja facilitando determinaciones de caudal de alta sensibilidad.

Las formas de realización de la presente invención proporcionan otra ventaja determinando el nivel basándose en la transición entre píxeles de una red de sensores definida en un estado “ON” (de conexión) y la definida en un estado Desconectado. Dichas formas de realización no son sensibles a la sensibilidad de la red lineal de sensores.

Breve descripción de las figuras

Puede adquirirse una comprensión más completa de la presente invención y las ventajas de la misma haciendo referencia a la siguiente descripción, tomada conjuntamente con los dibujos adjuntos en los que los números de referencia iguales indican características iguales y en los que:

la figura 1 es una representación esquemática de una forma de realización de una consola quirúrgica;

la figura 2 es una representación esquemática de una forma de realización de un casete quirúrgico;

la figura 3 es una representación esquemática de una forma de realización de un receptor de casete;

la figura 4 es una representación esquemática de una forma de realización de una vista desde arriba de una cámara con una fuente lineal de luz y una red de sensores;

la figura 5 es una representación esquemática de una vista desde arriba de una cámara con una fuente lineal de luz y una red de sensores, que no forma parte de la presente invención;

la figura 6 es una representación esquemática de todavía otra vista desde arriba... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para determinar el nivel de fluido en un casete quirúrgico (150, 500) formado por lo menos parcialmente por un material de casete con un índice de refracción mayor que el del aire que define una cámara (181, 182, 185, 504) y que comprende una primera pared (216) y una segunda pared (218) , en el que la segunda pared (218) es adyacente a la primera pared (216) , en el que la primera pared y la segunda pared forman una esquina de la cámara que define sustancialmente un ángulo recto entre ellas; que comprende:

emitir una pluralidad de rayos de luz paralelos uniformes que presentan una trayectoria de transmisión principalmente horizontal, proyectados a lo largo de unas trayectorias de transmisión separadas verticalmente procedentes de una pluralidad de fuentes de luz que están dispuestas verticalmente con respecto a dichas paredes de cámara (216, 218) y colocadas de modo que el ángulo de incidencia (α) de los rayos de luz con respecto a la primera pared de cámara (216) se seleccione de modo que los rayos de luz iluminen una red lineal de sensores (206) que están dispuestos verticalmente con respecto a dichas paredes de cámara (216, 218) y

colocados para recibir los rayos de luz transmitidos a través de la segunda pared (218) del casete quirúrgico, cuando pasan a través del aire en la cámara, pero se evita que alcancen la red lineal de sensores cuando pasan a través de un líquido en la cámara, en el que el ángulo de incidencia apropiado se selecciona de modo que i) un rayo de luz (220) que penetra a través de la primera pared (216) , que pasa a través del aire en la cámara (181) , se refracte a través de la segunda pared de cámara (218) para iluminar unas partes de la red lineal de sensores (206) , y de modo que ii) la luz (220’) que penetra a través de la primera pared (216) , que pasa a través de líquido en la cámara (181) , sea completamente reflejada por la segunda pared de cámara (218) para evitar que alcance la red lineal de sensores debido a la reflexión total en una interfaz (232) de material de casete/aire en la segunda pared de cámara (218) ,

seleccionar el ángulo de incidencia (α) apropiado de los rayos de luz con respecto a la primera pared de cámara (216) basándose en una determinación de las diferencias relativas en el índice de refracción del aire, del líquido en la cámara y del material de casete;

generar con la red lineal de sensores (206, 508) una salida que detecta la cantidad de iluminación de diversas partes dispuestas verticalmente de una red lineal de sensores (206, 508) colocados para recibir la pluralidad de rayos de luz; y

determinar un nivel de fluido basándose en la salida de la red lineal de sensores (508) determinando la presencia o ausencia de un líquido en un nivel particular en la cámara de casete. 35

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el material de casete es acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) .

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el líquido en la cámara de casete es una solución salina equilibrada (BSS) .

4. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

aplicar un umbral a la salida del sensor (206, 508, 314, 352) para determinar si el sensor está en un primer estado o en un segundo estado; y

determinar la presencia del fluido en el nivel particular basándose en si el sensor está en el primer estado o en el segundo estado.

5. Sistema, que comprende un casete quirúrgico (150, 500) que define una cámara (181, 182, 185, 504) y que comprende una primera pared

(216) y una segunda pared (218) , en el que la segunda pared (218) es adyacente a la primera pared (216) , en el que la primera pared y la segunda pared forman una esquina de la cámara que define sustancialmente un ángulo recto entre ellas;

una consola quirúrgica (100, 502) , que comprende:

un receptor (125) de casete para alojar el casete quirúrgico; y

una pluralidad de fuentes de luz dispuestas verticalmente (200, 202, 506) adaptadas para emitir una pluralidad de rayos de luz paralelos uniformes que presentan una trayectoria de transmisión principalmente horizontal, proyectados a lo largo de unas trayectorias de transmisión separadas verticalmente, que están dispuestas verticalmente con respecto a dichas paredes de cámara (216, 218) , y que están colocadas de modo que el ángulo de incidencia (α) de los rayos de luz con respecto a la primera pared de cámara (216) se 65 seleccione de modo que los rayos de luz iluminen una red lineal de sensores dispuestos verticalmente (206) , que están dispuestos verticalmente con respecto a dichas paredes de cámara (216, 218) y que están colocados para recibir los rayos de luz transmitidos a través de la segunda pared (218) del casete quirúrgico, cuando pasan a través del aire en la cámara, pero se evita que alcancen la red lineal de sensores cuando pasan a través de un líquido en la cámara, en el que el ángulo de incidencia apropiado se selecciona, de modo que i) un rayo de luz (220) que penetra a través de la primera pared (216) , que pasa a través del aire en la cámara (181) , se refracte a través de la segunda pared de cámara (218) para iluminar unas partes de la red lineal de sensores (206) , y de modo que ii) la luz (220’) que penetra a través de la primera pared (216) , que pasa a través de líquido en la cámara (181) , sea completamente reflejada por la segunda pared de cámara (218) para evitar que alcance la red lineal de sensores debido a la reflexión total en una interfaz (232) de material de casete/aire en la segunda pared de cámara (218) ,

en el que la selección del ángulo de incidencia (α) apropiado de los rayos de luz con respecto a la primera pared de cámara (216) es determinado por el índice de refracción del aire, de un líquido en la cámara que es una solución salina equilibrada que presenta un índice de refracción de aproximadamente 1, 3, y del material de casete que es acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) que presenta un índice de refracción de aproximadamente

1, 5;

estando adaptada la red lineal de sensores (206, 508) para generar una salida que detecta la cantidad de iluminación de diversas partes dispuestas verticalmente de una red lineal de sensores (206, 508) colocados para recibir la pluralidad de rayos de luz; y

un controlador (510) que puede hacerse funcionar para determinar un nivel de fluido basándose en la salida de la red lineal de sensores (508) determinando la presencia o ausencia de un líquido en un nivel particular en la cámara de casete.

6. Sistema según la reivindicación 5, en el que el controlador (510) puede hacerse funcionar adicionalmente para:

aplicar un umbral a la salida de la red lineal de sensores (508) para determinar qué partes de la red lineal de sensores están en un primer estado y qué partes están en un segundo estado; y

determinar el nivel de fluido basándose en la transición entre las partes en el primer estado y las partes en el segundo estado.

7. Sistema según la reivindicación 6, en el que el primer estado es un estado Encendido y el segundo estado es un estado Apagado. 35

8. Sistema según la reivindicación 5, en el que el controlador (510) puede hacerse funcionar adicionalmente para determinar un caudal basándose en un cambio en el nivel de fluido a lo largo del tiempo.