Sistema de monitorización de presión de gas (110) para una máquina quirúrgica accionada neumáticamente,

que comprende: un primer transductor (225) situado aguas arriba de un filtro (240), estando configurado el primer transductor para leer una primera presión de un gas antes de que el gas entre en el filtro; un segundo transductor (230) situado aguas abajo del filtro, estando configurado el segundo transductor para leer una segunda presión de un gas después de que el gas salga del filtro; una válvula de aislamiento (235) situada aguas arriba del filtro; un controlador (250) configurado para computar una diferencia entre la primera presión y la segunda presión; en el que el controlador está configurado para determinar un estado del filtro (240) a partir de la diferencia entre la primera presión y la segunda presión; en el que el controlador está configurado para cerrar la válvula de aislamiento a menos que: a) la primera presión esté dentro de un intervalo seguro de presiones y b) la diferencia entre la primera presión y la segunda presión sea menor que una cantidad determinada o la segunda presión sea mayor que un umbral predeterminado

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un módulo neumático para una máquina 5 quirúrgica y, más particularmente, a un monitor de filtro de seguridad para dicho módulo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Varias afecciones relacionadas con el ojo amenazan a la vista. La membrana 10 epirretinal (ERM), conocida también como frunce macular y retinopatía de celofán, es una afección caracterizada por el crecimiento de una membrana en toda la mácula o retina central del ojo. Esta afección puede considerarse como el crecimiento de tejido cicatrizal en toda la mácula, interfiriendo así con la visión central. La ERM se contrae típicamente, provocando la distorsión de la retina central y produciendo así distorsión de la visión. La 15 mayoría de los pacientes observarán que los objetos rectos aparecen ondulados y encorvados y/o que se reduce la visión central, dependiendo de la gravedad de la afección.

Las membranas epirretinales pueden asociarse a otras condiciones del ojo, pero la gran mayoría son idiopáticas, lo que significa que la causa es desconocida. Algunas de las 20 enfermedades que se asocian ocasionalmente a las ERMs incluyen desprendimientos retinales previos y cirugía de los mismos, afecciones inflamatorias (uveítis), desgarros retinales y oclusión de vena retinal lateral (BRVO) y oclusión de vena retinal central (CRVO). Otra afección es un agujero macular. Un agujero macular es casi siempre un desarrollo espontáneo que ocurre predominantemente en mujeres ancianas. El desarrollo 25 de un agujero macular progresa a través de varias etapas y con cada etapa progresiva la visión puede empeorar. Se ha postulado que la contracción del humor vítreo puede producir tracción sobre la fóvea (mácula central), produciendo de este modo el propio agujero. Sin embargo, la causa de los agujeros maculares sigue siendo investigada.

La retina, que cubre el interior de la pared posterior del ojo, puede llegar 30 ocasionalmente a desprenderse por diversas razones. Lo más común es que el desprendimiento retinal ocurra como resultado de un desgarro o agujero en la retina que se desarrolla como resultado de una separación vítrea posterior (PVS). El desgarro o agujero retinal permite que entre fluido en el espacio subretinal, desprendiéndose de este modo la retina.

La retina recibe oxígeno y nutrientes procedentes de la coroides subyacente (capa vascular) del ojo. Cuando ocurre un desprendimiento retinal, la retina desprendida comienza a funcionar mal y, finalmente, se produce como resultado necrosis (muerte) si la 5 retina no se une de nuevo a la coroides subyacente. Como tal, un desprendimiento de retina es una afección de urgencia. La retina desprendida deberá reconocerse y tratarse inmediatamente.

Las intervenciones vítreorretinales pueden ser apropiadas para tratar estas y otras afecciones serias de la parte posterior del ojo. Las intervenciones vítreorretinales incluyen 10 una variedad de intervenciones quirúrgicas realizadas para restablecer, preservar y mejorar la visión. Las intervenciones vítreorretinales tratan afecciones tales como la degeneración macular asociada a la edad (AMD), la retinopatía diabética y la hemorragia vítrea diabética, el agujero macular, el desprendimiento retinal, la membrana epirretinal, la retinitis CMV y muchas otras afecciones oftálmicas. 15

El vítreo es una sustancialmente similar a un gel normalmente trasparente que llena el centro del ojo. Representa aproximadamente 2/3 del volumen del ojo, dándole forma y perfil antes del nacimiento. Ciertos problemas que afectan a la parte posterior del ojo pueden requerir una vitrectomía o retirada quirúrgica del vítreo.

Puede realizarse una vitrectomía para retirar sangre y residuos del ojo, para retirar 20 tejido cicatrizal o para aliviar la tracción sobre la retina. La sangre, las células inflamatorias, los residuos y el tejido cicatrizal oscurecen la luz cuando ésta pasa a través del ojo hasta la retina, dando como resultado una visión borrosa. El vítreo se retira también si éste está tirando de la retina o arrastrándola hacia fuera de su posición normal. Algunas de las afecciones oculares más comunes que requieren vitrectomía incluyen 25 complicaciones debidas a retinopatía diabética, tales como desprendimiento o hemorragia retinal, agujero macular, desprendimiento retinal, fibrosis de membrana prerretinal, hemorragia dentro del ojo (hemorragia vítrea), lesión o infección y ciertos problemas relacionados con una cirugía previa del ojo.

El cirujano retinal realiza una vitrectomía con un microscopio y lentes especiales 30 diseñados para proporcionar una imagen clara de la parte posterior del ojo. En la esclerótica se hacen varias incisiones diminutas de sólo unos pocos milímetros de longitud. El cirujano retinal inserta instrumentos microquirúgicos a través de las incisiones, tales como una fuente de luz de fibra óptica para iluminar dentro del ojo, un conducto de infusión para mantener la forma del ojo durante la cirugía e instrumentos para cortar y retirar el vítreo.

En una vitrectomía, el cirujano crea tres diminutas incisiones en el ojo para tres instrumentos independientes. Estas incisiones se emplazan en la pars plana del ojo, que 5 está situada justo detrás del iris, pero delante de la retina. Los instrumentos que pasan a través de estas incisiones incluyen un tubo de luz, una lumbrera de infusión y el dispositivo de corte para vitrectomía. El tubo de luz es el equivalente de una linterna microscópica de alta intensidad para uso dentro del ojo. Se requiere la lumbrera de infusión para reponer el fluido en el ojo y mantener la presión apropiada dentro del ojo. El vitrector o dispositivo de 10 corte trabaja como una diminuta guillotina con un cortador microscópico oscilante para retirar el gel vítreo de una manera lenta y controlada. Esto impide una tracción significativa sobre la retina durante la retirada del humor vítreo.

La máquina quirúrgica utilizada para realizar una vitrectomía y otras cirugías en la parte posterior del ojo es muy compleja. Típicamente, dicha máquina quirúrgica oftálmica 15 incluye una consola principal a la que se unen numerosas herramientas diferentes. La consola principal proporciona potencia y controla el funcionamiento de las herramientas anejas.

Las herramientas anexas incluyen sondas, tijeras, fórceps, iluminadores y conductos de infusión. Cada una de estas herramientas está sujeta típicamente a la 20 consola quirúrgica principal. Un ordenador en la consola quirúrgica principal monitoriza y controla el funcionamiento de estas herramientas. Estas herramientas obtienen también su potencia de la consola quirúrgica principal. Algunas de estas herramientas son accionadas eléctricamente, mientras que otras herramientas son accionadas neumáticamente. 25

Con el fin de proporcionar potencia neumática a las diversas herramientas, la consola quirúrgica principal tiene un módulo neumático o de distribución de aire. Este módulo neumático acondiciona y suministra aire o gas comprimido para accionar las herramientas. Típicamente, el módulo neumático está conectado a una bombona que contiene gas comprimido. 30

De manera muy común, los cirujanos utilizan bombonas de nitrógeno a 3600 psi. El estado y el caudal de salida de estas bombonas afectan al funcionamiento de la máquina quirúrgica.

La presión de gas apropiada debe ser proporcionada por el módulo neumático a las herramientas con el fin de asegurar su funcionamiento apropiado. El hecho de proporcionar una presión de gas demasiado baja o demasiado alta puede llevar a problemas de seguridad. Una presión de gas demasiado baja puede llevar a prestaciones reducidas o a la ausencia de prestaciones en el funcionamiento de una herramienta. Una 5 presión demasiado alta puede dañar el equipo o llevar a un mal funcionamiento durante la cirugía. En cualquier caso, se compromete la seguridad del paciente.

Sería deseable incorporar un monitor de presión de gas en una máquina quirúrgica oftálmica para proteger al paciente.

Los documentos US-5.417.246-A (Perkins) y US-5.239.861 son representativos del 10 estado de la técnica.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un sistema de monitorización de presión de gas 15 para una máquina quirúrgica accionada neumáticamente y un procedimiento para monitorizar la presión de gas en un módulo neumático de una máquina quirúrgica,...

1. Sistema de monitorización de presión de gas (110) para una máquina quirúrgica accionada neumáticamente, que comprende:

5

un primer transductor (225) situado aguas arriba de un filtro (240), estando configurado el primer transductor para leer una primera presión de un gas antes de que el gas entre en el filtro;

un segundo transductor (230) situado aguas abajo del filtro, estando configurado el segundo transductor para leer una segunda presión de un gas después de que el 10 gas salga del filtro;

una válvula de aislamiento (235) situada aguas arriba del filtro;

un controlador (250) configurado para computar una diferencia entre la primera presión y la segunda presión;

en el que el controlador está configurado para determinar un estado del filtro (240) 15 a partir de la diferencia entre la primera presión y la segunda presión;

en el que el controlador está configurado para cerrar la válvula de aislamiento a menos que:

a) la primera presión esté dentro de un intervalo seguro de presiones y 20

b) la diferencia entre la primera presión y la segunda presión sea menor que una cantidad determinada o la segunda presión sea mayor que un umbral predeterminado.

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que, cuando la diferencia entre la 25 primera presión y la segunda presión es mayor que una cantidad predeterminada, se proporciona una indicación de que el filtro (240) necesita mantenimiento.

3. Sistema según la reivindicación 2, en el que la válvula de aislamiento (235) está situada aguas arriba del primer transductor (225) y la válvula de aislamiento está 30 acoplada de manera fluídica al primer transductor a través de un colector (245).

4. Sistema según la reivindicación 2, en el que la indicación de que el filtro (240) necesita mantenimiento se proporciona iluminando un diodo de emisión de luz.

5. Sistema según la reivindicación 1, en el que se calcula una vida útil del filtro (240) utilizando la diferencia entre la primera presión y la segunda presión.

5

6. Sistema según la reivindicación 1, que comprende además:

un acoplamiento (210) configurado para aceptar gas procedente de una fuente de gas (205);

una fuente de gas (205); 10

una válvula de alivio de presión (220) situada entre el acoplamiento (210) y el primer transductor (225);

un primer colector (245) que conecta de manera fluídica el primer transductor (225) a la válvula de aislamiento (235);

un segundo colector (255) que conecta de manera fluídica la válvula de aislamiento 15 (235) al filtro (240);

un tercer colector (265) que conecta de manera fluídica el filtro (240) al segundo transductor (230);

un cuarto colector (215) que conecta de manera fluídica el acoplamiento (210) y la válvula de alivio de presión (220) al primer transductor (225); y 20

una lógica configurada para computar una diferencia entre la primera lectura de presión y la segunda lectura de presión;

en el que, cuando la diferencia entre la primera lectura de presión y la segunda lectura de presión es mayor que una segunda cantidad predeterminada, se proporciona una indicación de que el filtro (240) necesita mantenimiento, cuando la 25 primera lectura de presión es mayor que una primera cantidad predeterminada, se abre la válvula de liberación de presión (220) y se cierra la válvula de aislamiento (235), y cuando la segunda lectura de presión es menor que una tercera cantidad predeterminada, se cierra la válvula de aislamiento.

30

7. Procedimiento de monitorización de presión de gas en un módulo neumático de una máquina quirúrgica, que comprende:

detectar (305) una primera presión de un gas aguas arriba de un filtro;

detectar (310) una segunda presión de un gas aguas abajo del filtro;

si (315) la primera presión es mayor que una primera cantidad predeterminada, abrir (320) una válvula de alivio de presión y proporcionar (330) una indicación de alta presión de gas; y 5

si (335) la segunda presión es menor que una segunda cantidad predeterminada, proporcionar (345) una indicación de baja presión de gas;

abrir (350) una válvula de aislamiento aguas arriba del filtro únicamente cuando:

c) la primera presión esté dentro de un intervalo seguro de presiones y 10

d) la diferencia entre la primera presión y la segunda presión sea menor que una cantidad determinada o la segunda presión sea mayor que un umbral predeterminado.

8. Procedimiento para monitorizar el estado de un filtro en un módulo neumático 15 de una máquina quirúrgica, que comprende:

detectar (405) una primera presión de un gas aguas arriba de un filtro;

detectar (410) una segunda presión de un gas aguas abajo del filtro;

computar (415) una diferencia entre la primera presión y la segunda presión; y 20

comparar (420) la diferencia con un valor para determinar un estado del filtro,

abrir (350) una válvula de aislamiento aguas arriba del filtro únicamente cuando:

a) la primera presión esté dentro de un intervalo seguro de presiones y

b) la diferencia entre la primera presión y la segunda presión sea menor que 25 una cantidad determinada o la segunda presión sea mayor que un umbral predeterminado.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, que comprende además utilizar la diferencia entre la primera presión y la segunda presión para determinar si el filtro necesita 30 mantenimiento.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, que comprende además proporcionar una indicación de que el filtro necesita mantenimiento (435, 450).

11. Procedimiento según la reivindicación 8, que comprende además determinar si existe una caída de presión inaceptable a través del filtro; y

5

mantener una válvula de aislamiento en posición cerrada si existe una caída de presión inaceptable a través del filtro.

12. Procedimiento según la reivindicación 9, que comprende además determinar si una caída de presión a través del filtro es aceptable; y 10

abrir una válvula de aislamiento (425) si la caída de presión a través del filtro es aceptable.