Procedimiento de generar energía ultrasónica destinado a ser utilizado con un dispositivo quirúrgico oftálmico,

comprendiendo el procedimiento: generar un grupo de impulsos (500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400) que presenta por lo menos un impulso (550, 650, 750, 850, 950, 1050, 1140, 1210, 1310, 1420) que incluye un componente programado sustancialmente lineal (310), y por lo menos un impulso (520, 620, 720, 820, 1150, 1410) que presenta un atributo que es diferente del impulso que tiene el componente programado sustancialmente lineal, caracterizado porque por lo menos un impulso que incluye un componente programado sustancialmente lineal es un impulso triangular que presenta un componente de subida lineal programado (310) y un componente de caída lineal programado (320) que coinciden en un punto máximo (410)

Manipulación de impulsos para controlar un sistema quirúrgico de facoemulsificación.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general al campo de la cirugía oftálmica y, más particularmente, a un procedimiento para manipular las formas, secuencias y duraciones de impulsos de energía ultrasónica generada por una pieza de mano de ultrasonidos de un sistema quirúrgico de facoemulsificación.

Antecedentes

El ojo humano funciona para proporcionar visión transmitiendo luz a través de una porción exterior transparente denominada córnea y enfocando la imagen por medio del cristalino sobre una retina. La calidad de la imagen enfocada depende de muchos factores, incluyendo el tamaño y la forma del ojo, así como la transparencia de la córnea y el cristalino. Cuando la edad o una enfermedad hacen que el cristalino sea menos transparente, se deteriora la visión debido a la luz disminuida que puede transmitirse a la retina. Esta deficiencia es conocida médicamente como catarata. Un tratamiento aceptado para cataratas es retirar quirúrgicamente la catarata y sustituir el cristalino por una lente intraocular artificial (IOL). En Estados Unidos, la mayoría de los cristalinos con cataratas se retiran utilizando una técnica quirúrgica denominada facoemulsificación. Durante esta intervención, se inserta una punta de corte o aguja delgada en el cristalino enfermo y se le hace vibrar ultrasónicamente. La punta de corte vibrante licúa o emulsiona el cristalino, que es aspirado fuera del ojo. El cristalino enfermo, una vez retirado, es sustituido por una IOL.

Un dispositivo quirúrgico ultrasónico típico adecuado para una intervención oftálmica incluye una pieza de mano accionada ultrasónicamente, una punta de corte anexa, una manga de irrigación u otro dispositivo de irrigación adecuado y una consola de control electrónica. El conjunto de pieza de mano está sujeto a la consola de control por medio de un cable o conector eléctrico y tubos flexibles. Un cirujano controla la cantidad de potencia ultrasónica que es suministrada a la punta de corte de la pieza de mano y aplicada al tejido presionando un pedal para solicitar potencia hasta la cantidad máxima de potencia ajustada en la consola. Los tubos suministran fluido de irrigación al ojo y lo extraen del mismo a través del conjunto de pieza de mano.

La parte operativa de la pieza de mano es una barra o cuerno resonante hueco, situado en el centro, que está sujeto a cristales piezoeléctricos. Los cristales son controlados por la consola y suministran vibraciones ultrasónicas que accionan tanto el cuerno como la punta de corte anexa durante la facoemulsificación. El conjunto de cristal/cuerno está suspendido dentro del cuerpo o caparazón hueco de la pieza de mano por medio de monturas flexibles. El cuerpo de la pieza de mano termina en una porción de diámetro reducido u ojiva en el extremo distal del cuerpo. La ojiva está roscada externamente para aceptar la manga de irrigación. Asimismo, el ánima del cuerno está internamente roscada en su extremo distal para recibir las roscas externas de la punta de corte. La manga de irrigación tiene también un ánima internamente roscada que se atornilla sobre las roscas externas de la ojiva. La punta de corte se ajusta de modo que ésta sobresalga solamente una cantidad predeterminada más allá del extremo abierto de la manga de irrigación.

Durante la utilización, los extremos de la punta de corte y la manga de irrigación se insertan en una pequeña incisión en la córnea, la esclerótica u otra ubicación. Una punta de corte conocida es hecha vibrar ultrasónicamente a lo largo de su eje longitudinal dentro de la manga de irrigación por el cuerno ultrasónico activado por cristales, emulsionando de este modo 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. Otras puntas de corte adecuadas incluyen elementos piezoeléctricos que producen oscilaciones longitudinales y torsionales. Un ejemplo de dicha punta de corte se describe en la patente US nº 6.402.769 (Boukhny).

Una fuente de presión reducida o de vacío en 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 conduce hacia un dispositivo de recogida. La aspiración del tejido emulsionado es asistida por una solución salina u otro 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.

Una técnica conocida es realizar la incisión en la cámara anterior del ojo tan pequeña como sea posible con el fin de reducir el riesgo de astigmatismo inducido. Estas pequeñas incisiones dan como resultado heridas muy estrechas que aplastan fuertemente la manga de irrigación contra la punta vibrante. La fricción entre la manga de irrigación y la punta vibrante genera calor. El riesgo de que la punta se sobrecaliente y queme el tejido es reducido por el efecto de enfriamiento del fluido aspirado que fluye dentro de la punta.

Algunos sistemas quirúrgicos conocidos utilizan el "modo impulso" en el que la amplitud de los impulsos de anchura fija puede variarse utilizando un controlador, tal como un pedal. Otros sistemas quirúrgicos conocidos utilizan el "modo ráfaga" en el que cada impulso de una serie de impulsos periódicos, de anchura fija y amplitud constante, es seguido por un tiempo de "desconexión". El tiempo de desconexión puede modificarse utilizando un controlador. Otros sistemas conocidos utilizan impulsos con un nivel de potencia máximo inicial seguido por un nivel de potencia inferior. Por ejemplo, la publicación nº WO 2004080505 y el documento US 2004/0092921 describen impulsos que se elevan desde cero hasta un nivel de potencia máximo inicial y, a continuación, decrecen hasta niveles inferiores.

Aunque los sistemas quirúrgicos conocidos se han utilizado efectivamente, estos pueden mejorarse permitiendo un mayor control sobre los impulsos para su utilización con diversos dispositivos quirúrgicos y aplicaciones. Por ejemplo, los sistemas conocidos que utilizan impulsos cuadrados o rectangulares tienen típicamente niveles de potencia que aumentan muy rápidamente hasta un nivel de potencia máximo. Las transiciones bruscas de impulso pueden reducir la capacidad de sujetar y emulsionar el material del cristalino. Más específicamente, cuando el material del cristalino está sujeto en una punta de una pieza de mano de ultrasonidos por vacío, la ascensión en rampa muy rápida (casi inmediata) de un impulso hasta un nivel máximo de potencia puede desplazar o empujar el material del cristalino hacia fuera de la punta de una manera demasiado rápida. Esto, a su vez, complica el corte del material del cristalino. En otras palabras, las transiciones rápidas de potencia pueden crear un desequilibrio entre el vacío en la punta ultrasónica que sujeta o posiciona el material del cristalino y la capacidad de emulsionar el material del cristalino.

Otros sistemas conocidos funcionan a altos niveles de potencia cuando bastaría menos potencia o ninguna potencia. Por ejemplo, con impulsos rectangulares, puede ser necesario un elevado nivel de potencia inicial para proporcionar potencia con el fin de emulsionar el material del cristalino. Sin embargo, después de que el material haya sido empujado hacia fuera o haya sido emulsionado, puede no ser necesaria una potencia adicional. Los impulsos rectangulares que aplican la misma cantidad de potencia después del movimiento o la emulsificación del material del cristalino pueden dar como resultado que se aplique un calor excesivo al tejido, lo cual puede perjudicar al paciente.

Además, los patrones de impulsos que se utilizan por algunos sistemas quirúrgicos conocidos no reducen adecuadamente los efectos de la cavitación. La cavitación es la formación de pequeñas burbujas que resultan del movimiento de un lado a otro de una punta ultrasónica. Este movimiento produce receptáculos de baja y alta presión. Cuando la punta ultrasónica se mueve hacia atrás, vaporiza líquido debido a una presión local baja y genera burbujas. Las burbujas se comprimen cuando la punta se mueve hacia delante e implosionan. Las burbujas implosionadas pueden crear calor y fuerzas no deseados y complicar las intervenciones quirúrgicas y presentar peligros para el paciente.

Por tanto,...

1. Procedimiento de generar energía ultrasónica destinado a ser utilizado con un dispositivo quirúrgico oftálmico, comprendiendo el procedimiento:

generar un grupo de impulsos (500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400) que presenta

por lo menos un impulso (550, 650, 750, 850, 950, 1050, 1140, 1210, 1310, 1420) que incluye un componente programado sustancialmente lineal (310),

y

por lo menos un impulso (520, 620, 720, 820, 1150, 1410) que presenta un atributo que es diferente del impulso que tiene el componente programado sustancialmente lineal,

caracterizado porque

por lo menos un impulso que incluye un componente programado sustancialmente lineal es un impulso triangular que presenta un componente de subida lineal programado (310) y un componente de caída lineal programado (320) que coinciden en un punto máximo (410).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la generación del grupo de impulsos comprende generar unos impulsos (910-950; 1010-1050; 1110-1150; 1210-1250; 1310-1350; 1410-1450) que tienen una potencia secuencialmente diferente.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la generación del grupo de impulsos comprende generar unos impulsos (1210-1250; 1310-1350; 1410-1450) que presentan una potencia secuencialmente decreciente.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la generación del grupo de impulsos comprende generar unos impulsos (910-950; 1010-1050; 1110-1150) que presentan una potencia secuencialmente creciente.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la generación del grupo de impulsos comprende generar unos impulsos (400) que tienen diferentes amplitudes.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la generación del grupo de impulsos comprende generar unos impulsos (810-860) que tienen la misma amplitud.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la generación del grupo de impulsos comprende generar unos impulsos que tienen diferentes tiempos de conexión.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la generación del grupo de impulsos comprende generar unos impulsos (500, 600, 700, 800, 1100, 1400) que tienen diferentes formas, incluyendo una forma triangular.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la generación del grupo de impulsos comprende generar un grupo de entre aproximadamente dos y diez impulsos.

10. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además cambiar la amplitud de los impulsos en respuesta a un controlador.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el controlador es un pedal y el cambio de la amplitud comprende cambiar la amplitud de los impulsos en respuesta al movimiento del pedal.