Sistema neumático regulable para una máquina quirúrgica.

Sistema neumático para proporcionar un punto de referencia de presión regulable dinámicamente en unamáquina quirúrgica,

que comprende:

un depósito (215) para contener gas presurizado;

una primera válvula proporcional (205) dispuesta sobre un lado de entrada del depósito, estando la primera válvulaproporcional configurada para permitir que una primera cantidad variable de gas presurizado entre en el depósito;un transductor de presión de entrada (260) dispuesto sobre un lado de entrada de la primera válvula proporcional(205);

una segunda válvula proporcional (210) dispuesta sobre un lado de salida del depósito, estando la segunda válvulaproporcional configurada para permitir que una segunda cantidad variable de gas presurizado salga del depósito;un transductor de presión de salida (220) dispuesto sobre el lado de salida del depósito (215), estando el transductorde presión de salida configurado para medir una presión del gas que sale del depósito; y

un controlador (300) adaptado para controlar el funcionamiento de las primera y segunda válvulas proporcionales;caracterizado porque el transductor de presión de entrada está configurado para medir una presión del gaspresurizado que entra en la primera válvula proporcional; y porque el controlador (300) está configurado para recibiruna primera señal del transductor de presión de entrada (260) correspondiente a la presión del gas presurizado queentra en la primera válvula proporcional (205) y una segunda señal procedente del transductor de presión de salida(220) correspondiente a la presión del gas presurizado que sale del depósito (215) y en el que el controlador estáconfigurado para utilizar las primera y segunda señales para regular las primera y segunda válvulas proporcionales(205, 210) de manera que se mantenga un intervalo de presión de gas constante en el depósito alrededor de unpunto de referencia de presión seleccionado sobre un primer intervalo de presiones de gas de entrada y un segundointervalo de utilización de gas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2007/080239.

Solicitante: NOVARTIS AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: LICHTSTRASSE 35 4056 BASEL SUIZA.

Inventor/es: HUCULAK, JOHN, C., HOPKINS,MARK A, TURNER,Denis P. , OLIVERA,Argelio.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F15B21/04 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F15 DISPOSITIVOS ACCIONADORES POR PRESION DE UN FLUIDO; HIDRAULICA O NEUMATICA EN GENERAL.F15B SISTEMAS QUE FUNCIONAN POR MEDIO DE FLUIDOS EN GENERAL; DISPOSITIVOS ACCIONADORES POR PRESION DE UN FLUIDO, p. ej. SERVOMOTORES; DETALLES DE LOS SISTEMAS DE FLUIDO A PRESION, NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (motores, turbinas, compresores, ventiladores, bombas F01 - F04; dinámica de los fluidos F15D; embragues o frenos de fluido F16D; resortes de fluido F16F; transmisiones por fluido F16H; pistones, cilindros, empaquetaduras F16J; válvulas, grifos, compuertas, flotadores para accionamiento F16K; válvulas de seguridad con acción auxiliar del fluido sobre la válvula principal F16K 17/10; medios de accionamiento de válvulas por fluidos F16K 31/12; tuberías, empalmes para tuberías F16L; lubrificación F16N). › F15B 21/00 Caracterísiticas comunes de los sistemas accionados mediante fluído; Sistemas accionados mediante fluídos a presión o detalles de estos sistemas no cubiertos por ningún otro grupo de esta subclase. › Medidas especiales tomadas en relación con las propiedades del fluido, p. ej. para la aireación, la compensación de las variaciones de viscosidad, el enfriamiento, filtrado, prevención de la coagulación.
  • G05D16/20 SECCION G — FISICA.G05 CONTROL; REGULACION.G05D SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION DE VARIABLES NO ELECTRICAS (para la colada continua de metales B22D 11/16; dispositivos obturadores en sí F16K; evaluación de variables no eléctricas, ver las subclases apropiadas de G01; para la regulación de variables eléctricas o magnéticas G05F). › G05D 16/00 Control de la presión de un fluido. › caracterizado por la utilización de medios eléctricos.

PDF original: ES-2386919_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Sistema neumático regulable para una máquina quirúrgica.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un módulo neumático para una máquina quirúrgica y, más particularmente, a un módulo neumático con un punto de referencia de presión regulable dinámicamente.

Antecedentes de la invención

Los procedimientos de vítreo y retina incluyen una variedad de procedimientos realizados para restaurar, conservar y mejorar la visión. Dichos procedimientos de vítreo y retina resultan adecuados para tratar muchas afecciones graves de la parte posterior del ojo. Los procedimientos de vítreo y retina tratan afecciones como la degeneración macular relacionada con la edad (AMD) , la retinopatía diabética y la hemorragia vítrea diabética, el agujero macular, el desprendimiento de retina, la membrana epiretinal, la retinitis CMV, así como muchas otras afecciones oftalmológicas.

El vítreo normalmente es una sustancia clara con una consistencia de tipo gel que llena el centro del ojo. Constituye aproximadamente dos tercios del volumen del ojo y le proporciona una configuración y forma antes del nacimiento. Algunos problemas que afectan la parte posterior del ojo pueden requerir una vitrectomía, o la retirada quirúrgica del vítreo.

Una vitrectomía se puede realizar para limpiar sangre y detritos del ojo, para retirar tejido cicatrizal, o para paliar la tracción en la retina. La sangre, las células inflamatorias, los detritos y el tejido cicatrizal oscurecen la luz cuando pasa a través del ojo a la retina, dando como resultado una visión borrosa. El vítreo también se retira si se estira o arrastra la retina de su posición normal. Algunas de las afecciones del ojo más normales que requieren una vitrectomía incluyen complicaciones de la retinopatía diabética, como el desprendimiento de retina o el sangrado, agujero macular, desprendimiento de retina, fibrosis de la membrana pre-retinal, sangrado interior del ojo (hemorragia vítrea) , herida o infección, así como determinados problemas relacionados con cirugía previa del ojo.

Un cirujano de retina realiza una vitrectomía con un microscopio y lentes especiales concebidas para proporcionar una imagen clara de la parte posterior del ojo. Se realizan varias incisiones pequeñas de solo unos milímetros de largo en la esclerótica. El cirujano de retina inserta instrumentos microquirúrgicos a través de las incisiones, como una fuente de luz de fibra óptica para iluminar la parte interior del ojo, una vía de infusión para mantener la forma del ojo durante la cirugía, además de instrumental para cortar y retirar el vítreo.

En una vitrectomía, el cirujano crea tres incisiones pequeñas en el ojo para tres instrumentos separados. Dichas incisiones se realizan en la pars plana del ojo, que está situada justo detrás del iris, pero frente a la retina. El instrumental que pasa a través de dichas incisiones incluye un tubo de luz, un orificio de infusión, y el dispositivo de corte de vitrectomía o vitrector. El tubo de luz es el equivalente a una fuente de luz de alta intensidad microscópica para su uso en el interior del ojo. El orificio de infusión se necesita para sustituir el fluido en el ojo y mantener la presión adecuada en el interior del mismo. El vitrector, o dispositivo de corte, funciona como una pequeña guillotina, con un cortador microscópico oscilante para retirar el gel vítreo de un modo controlado. Esto evita la tracción significativa en la retina durante la retirada del humor vítreo.

La maquinaria quirúrgica utilizada para realizar una vitrectomía y otras operaciones en la parte posterior del ojo es muy compleja. Típicamente, una máquina quirúrgica oftalmológica de este tipo incluye una consola principal a la que se acoplan varias herramientas diferentes. Dicha consola principal proporciona energía y controla el funcionamiento de las herramientas acopladas.

Las herramientas acopladas típicamente incluyen sondas, tijeras, fórceps, iluminadores, vitrectores y vías de infusión. Cada una de dichas herramientas típicamente está acoplada a la consola quirúrgica principal. Un ordenador en dicha consola quirúrgica principal supervisa y controla el funcionamiento de dichas herramientas. Además, dichas herramientas también obtienen su energía de dicha consola quirúrgica principal. Algunas de estas herramientas funcionan eléctricamente, mientras que otras están accionadas de forma neumática.

Con el fin de proporcionar alimentación neumática a las distintas herramientas, la consola quirúrgica principal prevé un módulo neumático. Dicho módulo neumático acondiciona y suministra aire o gas comprimido para accionar las herramientas. Típicamente, el módulo neumático está conectado a un cilindro que contiene gas comprimido. El módulo neumático debe proporcionar la presión de gas adecuada para que las herramientas acopladas funcionen correctamente. Al proporcionar diferentes presiones a una herramienta se puede alterar el modo en el que ésta funciona sobre este intervalo de presiones. Por ejemplo, es deseable proporcionar una presión de gas baja cuando funciona un vitrector a una velocidad de corte relativamente baja, y resulta necesario proporcionar una presión de gas elevada cuando está funcionando un vitrector a una velocidad de corte elevada.

Sería deseable proporcionar un módulo neumático que proporcione un intervalo dinámico de presiones, de manera que se puedan utilizar las herramientas acopladas en todos sus intervalos de funcionamiento.

La técnica anterior más próxima US-A-5.549.139; US-A-4.679.583; GB-A-2.016.746; US-A-5.094.260 y EP-A

0.884.667 son representativas del estado de la técnica.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un sistema neumático de acuerdo con las reivindicaciones siguientes.

En una forma de realización de acuerdo con los principio de la presente invención, la presente invención es un sistema neumático para una máquina quirúrgica. El sistema incluye un depósito, unas primeras y segundas válvulas proporcionales y un controlador. El depósito incluye gas presurizado. La primera válvula proporcional está dispuesta en un lado de entrada del depósito y permite la entrada de una cantidad variable de gas presurizado en dicho depósito. La segunda válvula proporcional está dispuesta en un lado de salida del depósito y permite la salida de una segunda cantidad variable de gas presurizado de dicho depósito. El controlador controla el funcionamiento de la primera y la segunda válvula. Dicho controlador regula la primera válvula proporcional y la segunda válvula proporcional, de manera que se mantenga un intervalo constante de presión de gas en una salida del depósito en un primer intervalo de presiones de gas de entrada y un segundo intervalo de utilización de gas.

En otra forma de realización de acuerdo con los principios de la presente invención, la presente invención es un sistema neumático para una máquina quirúrgica. El sistema incluye un depósito, primera y segunda válvula proporcional, un controlador, primera y segunda interfaz y transductores de presión de entrada y salida. El depósito aloja gas presurizado. La primera válvula proporcional está dispuesta en un lado de entrada del depósito y permite la entrada de una cantidad de gas presurizado variable en el depósito. La segunda válvula proporcional está dispuesta en un lado de salida de un depósito y permite la salida de una cantidad de gas presurizado variable del depósito. El controlador está adaptado para controlar el funcionamiento de la primera y la segunda válvula proporcional, regulando de este modo una cantidad de gas presurizado que entra y sale del depósito. La primera interfaz acopla eléctricamente la primera válvula proporcional al controlador. La segunda interfaz acopla eléctricamente la segunda válvula proporcional al controlador. El transductor de presión de salida está dispuesto en el lado de salida del depósito, mide una presión del gas presurizado que sale de dicho depósito y está acoplado eléctricamente al controlador. El transductor de presión de entrada está dispuesto en un lado de entrada del depósito, mide una presión del gas presurizado próximo a la primera válvula proporcional y está acoplado eléctricamente al controlador. El controlador recibe una primera señal del transductor de presión de entrada correspondiente a la presión del gas presurizado cercano a la primera válvula proporcional... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema neumático para proporcionar un punto de referencia de presión regulable dinámicamente en una máquina quirúrgica, que comprende:

un depósito (215) para contener gas presurizado;

una primera válvula proporcional (205) dispuesta sobre un lado de entrada del depósito, estando la primera válvula proporcional configurada para permitir que una primera cantidad variable de gas presurizado entre en el depósito;

un transductor de presión de entrada (260) dispuesto sobre un lado de entrada de la primera válvula proporcional (205) ;

una segunda válvula proporcional (210) dispuesta sobre un lado de salida del depósito, estando la segunda válvula proporcional configurada para permitir que una segunda cantidad variable de gas presurizado salga del depósito;

un transductor de presión de salida (220) dispuesto sobre el lado de salida del depósito (215) , estando el transductor de presión de salida configurado para medir una presión del gas que sale del depósito; y

un controlador (300) adaptado para controlar el funcionamiento de las primera y segunda válvulas proporcionales;

caracterizado porque el transductor de presión de entrada está configurado para medir una presión del gas presurizado que entra en la primera válvula proporcional; y porque el controlador (300) está configurado para recibir una primera señal del transductor de presión de entrada (260) correspondiente a la presión del gas presurizado que entra en la primera válvula proporcional (205) y una segunda señal procedente del transductor de presión de salida

(220) correspondiente a la presión del gas presurizado que sale del depósito (215) y en el que el controlador está configurado para utilizar las primera y segunda señales para regular las primera y segunda válvulas proporcionales (205, 210) de manera que se mantenga un intervalo de presión de gas constante en el depósito alrededor de un punto de referencia de presión seleccionado sobre un primer intervalo de presiones de gas de entrada y un segundo intervalo de utilización de gas.

2. Sistema según la reivindicación 1, que comprende además: una primera interfaz (315) que acopla eléctricamente la primera válvula proporcional (205) al controlador (300) ; y una segunda interfaz (320) que acopla eléctricamente la segunda válvula proporcional (210) al controlador (300) .

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

un segundo transductor de presión de salida redundante (225) dispuesto en el lado de salida del depósito (215) , estando dicho segundo transductor de presión de salida redundante configurado para medir una presión del gas que sale del depósito.

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

un primer colector (235) que acopla por fluido el transductor de presión de entrada (260) a la primera válvula proporcional (205) ; un segundo colector (240) que acopla por fluido la primera válvula proporcional (205) al depósito (215) ; un tercer colector (245) que acopla por fluido el depósito (215) a la segunda válvula proporcional (210) ; un cuarto colector (250) que acopla por fluido la segunda válvula proporcional (210) a un orificio de ventilación.

5. Sistema según la reivindicación 4, que comprende además: un silenciador (230) dispuesto en el orificio de ventilación.

6. Sistema según la reivindicación 1, en el que el intervalo de presión de gas constante que se mantiene se puede seleccionar a partir de un intervalo de presiones.

7. Sistema según la reivindicación 6, en el que el intervalo de presión de gas constante que se mantiene se puede seleccionar mediante el accionamiento de un conmutador de pedal.

8. Sistema según la reivindicación 1, en el que el primer intervalo de presiones de gas de entrada es un intervalo con presiones de inicio y de final de hasta 100 libras por metro cuadrado de diferencia.

9. Sistema según la reivindicación 1, en el que el controlador (300) implementa un algoritmo de control proporcional integral derivado con un punto de referencia de presión variable, un parámetro de presión de entrada variable y un parámetro de utilización de gas de salida variable.

10. Sistema según la reivindicación 1, en el que el intervalo de presión de gas constante es aproximadamente más o menos 0, 5% de un punto de referencia seleccionado por un usuario, en el que el primer intervalo de presiones de gas de entrada es de aproximadamente 4.137 a 8274 milibar (60 psi a 120 psi) , y en el que el segundo intervalo de utilización de gas corresponde a la utilización entre una presión de gas baja para el funcionamiento de un vitrector a

una velocidad de corte relativamente baja y una presión de gas elevada para el funcionamiento del vitrector a una velocidad de corte relativamente alta.


 

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