Procedimiento para determinar un nivel de fluido dentro de una cámara (302),

comprendiendo el procedimiento:

colocar (402) una fuente de luz puntual (202) en un foco de un reflector parabólico (204);

iluminar (404) el reflector parabólico con la fuente de luz puntual;

reflejar (406) luz (208) desde el reflector parabólico para producir una cortina de luz paralela (210) paralela a un eje de simetría del reflector parabólico;

iluminar horizontalmente (408) la cámara (302) que contiene un fluido (304) con la cortina de luz paralela que tiene rayos de luz paralelos (214); y determinar (410) un nivel de fluido dentro de la cámara con una agrupación lineal de sensores (308) dispuestas para detectar la cortina de luz paralela con el fin de indicar la altura a la cual la agrupación detectó un cambio sustancial en la intensidad de luz recibida

Cortina de luz paralela uniforme con fuente de luz única.

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere en general a sistemas y procedimientos quirúrgicos. Más particularmente, la presente invención se refiere a un sistema y a un procedimiento para detectar un nivel de fluido en un cartucho quirúrgico en un sistema quirúrgico oftálmico.

Antecedentes de la invención

El ojo humano en sus términos más simples funciona para proporcionar visión transmitiendo luz a través de una porción exterior transparente denominada córnea y enfocando la imagen por medio de un cristalino sobre la retina. La calidad de la imagen enfocada depende de muchos factores incluyendo el tamaño y la forma del ojo y la transparencia de la córnea y el cristalino.

Cuando la edad o la enfermedad hacen que el cristalino sea menos transparente, la visión se deteriora debido a la luz disminuida que puede transmitirse a la retina. Esta deficiencia en el cristalino del ojo se conoce médicamente como catarata. Un tratamiento aceptado para esta condición es la retirada quirúrgica del cristalino y la sustitución de la función del cristalino por una lente intraocular artificial (IOL).

En Estados Unidos, la mayoría de los cristalinos cataratosos se retiran por una técnica quirúrgica denominada facoemulsificación. Durante esta intervención, se inserta una delgada punta de corte por facoemulsificación en el cristalino enfermo y se la hace vibrar ultrasónicamente. La punta de corte vibrante licúa o emulsiona el cristalino de modo que el cristalino pueda ser aspirado fuera del ojo. El cristalino enfermo, una vez retirado, es sustituido por una lente artificial.

Un dispositivo quirúrgico ultrasónico típico adecuado para intervenciones oftálmicas incluye una pieza de mano accionada ultrasónicamente, una punta de corte anexa, una manga de irrigación y una consola de control electrónico. El conjunto de pieza de mano se sujeta a la consola de control por medio de un cable eléctrico y tubos flexibles. Por medio del cable eléctrico, la consola modifica el nivel de potencia transmitido por la pieza de mano a la punta de corte anexa y los tubos flexibles suministran fluido de irrigación al ojo y extraen dicho fluido de aspiración de éste a través del conjunto de pieza de mano.

Durante la utilización, los extremos de la punta de corte y la manga de irrigación se insertan en una pequeña incisión de anchura predeterminada practicada en la córnea, la esclerótica u otra ubicación. La punta de corte se hace vibrar ultrasónicamente a lo largo de su eje longitudinal dentro de la manga de irrigación por el cuerno ultrasónico activado por cristal, emulsificando así el tejido seleccionado in situ. El ánima hueca de la punta de corte comunica con el ánima del cuerno, que, a su vez, comunica con el conducto de aspiración que va de la pieza de mano a la consola. Una fuente de presión reducida o de vacío de la consola extrae o aspira el tejido emulsionado del ojo a través del extremo abierto de la punta de corte, las ánimas de la punta de corte y del cuerno y el conducto de aspiración y lo lleva a un dispositivo de recogida. La aspiración del tejido emulsionado es ayudada por una solución de lavado salina o un irrigante que se inyecta en el lugar quirúrgico a través del pequeño intersticio anular entre la superficie interior de la manga de irrigación y la punta de corte.

Recientemente, se ha desarrollado una nueva técnica de retirada de cataratas que implica la inyección de agua o solución salina caliente (aproximadamente de 45ºC a 105ºC) para licuar o gelificar el núcleo duro del cristalino, haciendo así que sea posible aspirar el cristalino licuado del ojo. La aspiración es realizada concurrentemente con la inyección de la solución calentada y la inyección de una solución relativamente fría, enfriando y retirando así rápidamente la solución calentada.

En la técnica de licuefractura de retirada de cataratas, el cristalino cataratoso es licuado o emulsionado por impulsos repetitivos de un fluido quirúrgico que son descargados desde la pieza de mano. A continuación, el cristalino licuado puede ser aspirado hacia fuera del ojo. Puesto que el fluido quirúrgico se utiliza realmente para licuar el cristalino cataratoso, una fuente presurizada consistente de fluido quirúrgico es importante para el éxito de la técnica de licuefractura. Además, diferentes fluidos quirúrgicos pueden ser ventajosos para la retirada de diferentes durezas de catarata o para diversas condiciones del paciente.

Los sistemas de instrumentos quirúrgicos oftálmicos convencionales utilizan vacío para aspirar el lugar quirúrgico y presión positiva para irrigar el lugar. Típicamente, un cartucho está conectado en serie entre los medios utilizados para generar presión y el instrumento quirúrgico. Es bien conocido el uso de cartuchos con instrumentos quirúrgicos para ayudar a gestionar los flujos de irrigación y aspiración en un lugar quirúrgico. Las patentes US nº 4.493.695 y nº 4.627.833 (Cook), nº 4.395.258 (Wang et al.), nº 4.713.051 (Steppe et al.), nº 4.798.580 (DeMeo et al.), nº 4.758.238, nº 4.790.816 (Sundblom et al.) y nº 5.267.956, nº 5.364.342 (Beuchat) y 5.747.824 (Jung et al.) describen todas ellas cartuchos quirúrgicos oftálmicos con o sin tubos. El caudal de fluido de irrigación, la velocidad de bomba, el nivel de vacío, la presión de fluido de irrigación, y la presión de fluido de irrigación y el caudal de fluido de irrigación son algunos de los parámetros que requieren un control preciso durante la cirugía oftálmica.

Para instrumentos de aspiración, la presión de aire en el cartucho está por debajo de la presión atmosférica y el fluido dentro del cartucho se ha retirado del lugar quirúrgico. Para instrumentos de irrigación, la presión de aire en el cartucho es más alta que la presión atmosférica y el fluido se transportará al lugar quirúrgico. En ambos tipos de instrumentos, el cartucho actúa como un depósito para el fluido que amortigua variaciones provocadas por los medios de generación de presión.

Para que el cartucho actúe como un depósito efectivo, el nivel de fluido (y, por tanto, el volumen de vacío) dentro del cartucho debe controlarse de modo que cartucho no se llene ni se vacíe completamente. Si el fluido llena el cartucho en un sistema de aspiración, puede extraerse fluido hacia los medios para generar vacío (típicamente, un venturi), lo que interferiría inaceptablemente con el nivel de vacío del instrumento quirúrgico. Un cartucho vacío en un sistema de aspiración dará como resultado que se bombee aire hacia la bolsa de drenaje, lo que desperdiciaría un espacio de depósito valioso dentro de la bolsa. Además, un volumen constante dentro del cartucho en un sistema de aspiración permite un nivel de vacío de control más preciso dentro del instrumento quirúrgico. El control del nivel de fluido dentro de cartuchos de sistemas de irrigación es igualmente deseable.

Además, el tamaño del depósito dentro del cartucho afecta al tiempo de respuesta del cartucho. Un depósito mayor proporciona más capacidad de almacenamiento, pero ralentiza el tiempo de respuesta del sistema. Un depósito menor incrementa el tiempo de respuesta del sistema, pero puede no tener una adecuada capacidad de almacenamiento. Este dilema se ha abordado con cartuchos que tienen dos depósitos internos. Dicho cartucho se ilustra en la patente US nº 4.758.238 (Sundblom et al.) (el "cartucho Sundblom"). El depósito menor está en comunicación fluídica directa con la pieza de mano quirúrgica, mientras que un depósito mayor está posicionado entre el depósito menor y la fuente de vacío. Esto permite un tiempo de respuesta más rápido y una mayor capacidad de almacenamiento. Sin embargo, el depósito pequeño debe vaciarse periódicamente 5 en el depósito mayor antes de que el depósito más pequeño se llene hasta arriba. Esto requiere que el depósito menor contenga un sensor de nivel de fluido que notifique a la consola de control que se vacíe el depósito menor en el momento apropiado. El cartucho Sundblom utiliza dos sondas eléctricas 76 (véase la figura 8) que forman un circuito de alarma eléctrico abierto. Cuando el fluido quirúrgico (que es eléctricamente conductor) llena el depósito pequeño 30, ambas sondas 76 se sumergen en el fluido, cerrando así el circuito y disparando la alarma de que el depósito 30 está lleno. El sensor de nivel de fluido utilizado en el cartucho Sundblom tiene la limitación de ser un simple interruptor de conexión/desconexión. El sensor...

1. Procedimiento para determinar un nivel de fluido dentro de una cámara (302), comprendiendo el procedimiento:

colocar (402) una fuente de luz puntual (202) en un foco de un reflector parabólico (204);

iluminar (404) el reflector parabólico con la fuente de luz puntual;

reflejar (406) luz (208) desde el reflector parabólico para producir una cortina de luz paralela (210) paralela a un eje de simetría del reflector parabólico;

iluminar horizontalmente (408) la cámara (302) que contiene un fluido (304) con la cortina de luz paralela que tiene rayos de luz paralelos (214); y determinar (410) un nivel de fluido dentro de la cámara con una agrupación lineal de sensores (308) dispuestas para detectar la cortina de luz paralela con el fin de indicar la altura a la cual la agrupación detectó un cambio sustancial en la intensidad de luz recibida.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el nivel de fluido se determina (410) continuamente por la iluminación de la cámara (302) con la cortina de luz paralela (210).

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la cortina de luz paralela (210) tiene una intensidad sustancialmente uniforme.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la fuente de luz puntual (202) ilumina un arco (206) formado por el reflector parabólico (204), en el que el arco queda definido por una altura (212) de la cortina de luz paralela (210).

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la cámara (302) está dentro de un instrumento quirúrgico oftálmico.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que una longitud focal y un arco de iluminación (206) formado por la fuente de luz puntual (202) sobre el reflector parabólico (204) están determinados por una altura (212) de la cortina de luz paralela (210).

7. Sensor de nivel de fluido (300), que comprende:

una fuente de luz puntual (202);

un reflector parabólico (204), en el que la fuente de luz puntual está situada en un foco del reflector parabólico, en el que:

una agrupación lineal de sensores (308) acoplada a la cámara, estando dispuesta la agrupación de sensores para detectar la cortina de luz paralela que ilumina la cámara; y

un sistema de procesamiento (310) acoplado a la agrupación de sensores y operativo para determinar un nivel de fluido dentro de la cámara a partir de la luz detectada por la agrupación de sensores a fin de indicar la altura a la cual la agrupación detectó un cambio sustancial en la intensidad de luz recibida.

8. Sensor de nivel de fluido según la reivindicación 7, que está adaptado para determinar continuamente el nivel de fluido iluminando la cámara (302) con la cortina de luz paralela (210).

9. Sensor de nivel de fluido según la reivindicación 7, en el que la cortina de luz paralela (210) tiene una intensidad sustancialmente uniforme.

10. Sensor de nivel de fluido según la reivindicación 7, en el que la fuente de luz puntual (202) está adaptada para iluminar un arco (206) formado por el reflector parabólico (204), en el que el arco queda definido por una altura (212) de la cortina de luz paralela (210).

11. Sensor de nivel de fluido según la reivindicación 7, en el que una longitud focal y un arco de iluminación (206) formado por la fuente de luz puntual (202) sobre el reflector parabólico (204) están determinados por una altura (212) de la cortina de luz paralela (210).