SISTEMA PARA AJUSTAR DINAMICAMENTE EL FUNCIONAMIENTO DE UNA PIEZA DE MANO QUIRURGICA.

Sistema (700, 800, 900, 1000) para controlar la cantidad de energía suministrada a una pieza de mano (10) de un sistema quirúrgico,

que comprende:

un suministro de potencia (710);

un elemento de carga (720), activando el suministro de potencia al elemento de carga;

una fuente de tensión (750) a la salida del elemento de carga;

un controlador (730); y

unos medios para vigilar (610, 905) la tensión de la fuente de tensión;

en el que se proporcionan al controlador unos datos procedentes de los medios de vigilancia, estando adaptado el controlador para generar una salida que se proporciona al elemento de carga para ajustar dinámicamente (620, 960) la salida del elemento de carga, de modo que la cantidad de energía proporcionada (630, 965) por la fuente de tensión como una entrada a la pieza de mano se ajuste dinámicamente sobre la base de la salida ajustada del elemento de carga,

caracterizado porque el controlador recibe una primera entrada de una primera tensión vigilada en un primer momento (910), recibe una segunda entrada de una segunda tensión vigilada en un segundo momento (930), determina una diferencia entre las tensiones primera y segunda (950), determina (955) a partir de una tabla (1030) una velocidad a la cual aumenta con el tiempo la tensión de la salida del elemento de carga sobre la base de la diferencia determinada, en el que la tabla identifica diferencias determinadas entre los valores digitales y las velocidades correspondientes a las cuales aumenta una tensión de la salida del elemento de carga, y genera una salida sobre la base de la diferencia determinada que ajusta dinámicamente la salida del elemento de carga (960)

Sistema para ajustar dinámicamente el funcionamiento de una pieza de mano quirúrgica.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general al campo de la cirugía oftálmica y, más particularmente, a un sistema para ajustar dinámicamente la energía suministrada a una pieza de mano quirúrgica.

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 de un cristalino sobre una retina. La calidad de la imagen enfocada depende de muchos factores, incluyendo el tamaño y forma del ojo y la transparencia de la córnea y el cristalino. Cuando la edad o una enfermedad provoca que el cristalino sea menos transparente, se deteriora la visión debido a la luz disminuida que puede transmitirse a la retina. Esta deficiencia se conoce médicamente como catarata. Un tratamiento aceptado para cataratas es retirar quirúrgicamente la catarata y sustituir el cristalino enfermo 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.

Más recientemente, se han introducido dispositivos de licuefacción basados en chorros de agua, que generan impulsos de una solución quirúrgica calentada, para cirugía de cataratas y otras intervenciones y tratamientos oftálmicos. Las piezas de mano de liquefacción calientan una solución salina equilibrada y la solución calentada elimina el cristalino con cataratas. Por ejemplo, la figura 1 ilustra en general una pieza de mano AquaLase®, disponible en Alcon Laboratories, Forth Worth, Texas. El dispositivo o conjunto de pieza de mano 10 (en general "pieza de mano") mostrado en la figura 1 incluye un cuerpo 11, tal como un cuerpo de pieza de mano de titanio, una punta 12, tal como una punta de polímero, una manga de irrigación 13, un conducto de aspiración 14, un conducto de solución 15, por ejemplo para una solución salina equilibrada, y un conducto de irrigación 16.

La punta 12 está dispuesta en el extremo de la pieza de mano 10. El manguito de irrigación 12 está situado sobre la punta 12 para proporcionar un entorno para que la solución de irrigación se suministre al ojo a través del conducto de irrigación 16. El conducto de aspiración 14 transporta fluido que es extraído del ojo por un vacío, y el conducto de solución 15 suministra una solución salina equilibrada calentada que rompe en pedazos la catarata. El fluido de irrigación es suministrado a través del conducto de irrigación 16 y arrastra material de catarata que es retirado o roto por la solución salina equilibrada.

Haciendo referencia a las figuras 2A y 2B, en uso, el extremo distal de la punta 12 está situado dentro de una catarata 20 en un ojo 21 y proyecta impulsos de solución calentada 22 a través de la punta 12 y en la catarata 20. Cada impulso 22 puede incluir alrededor de cuatro microlitros de solución 22. La solución 22 es calentada por elementos de calentamiento 23 dentro de la pieza de mano 10 cuando la solución 22 pasa entre los elementos 23 y a través del cuerpo 11 de la pieza de mano. La cantidad de energía 24 proporcionada a la pieza de mano 10 es un factor que controla la temperatura de los elementos de calentamiento 23 y el calentamiento de la solución 22. Los impulsos de la solución calentada 22 impactan en la catarata 20, dando como resultado una licuefacción durante la cual la catarata 20 es erosionada o disuelta. El material de catarata 20 puede ser lavado a continuación y aspirado desde el ojo 21.

Las piezas de mano de licuefacción proporcionan una serie de ventajas con respecto a otros sistemas y piezas de mano quirúrgicos. Por ejemplo, puesto que las piezas de mano de licuefacción no implican movimiento ultrasónico, facilitan una incisión estanca al agua en el ojo y proporcionan diversas ventajas de seguridad, incluyendo un riesgo reducido de rotura de la cápsula y una turbulencia reducida en el ojo. Las piezas de mano de licuefacción funcionan también típicamente a temperaturas reducidas en comparación con otras piezas de mano (puesto que no tienen ninguna parte móvil), reduciendo de este modo el esfuerzo térmico aplicado al ojo. Las piezas de mano de licuefacción pueden ser también más fáciles de controlar y manipular por un cirujano. Aunque la licuefacción se ha utilizado con éxito y proporciona diversos beneficios y soluciones quirúrgicas alternativas, la manera en la que se suministra energía a la pieza de mano puede mejorarse para proporcionar control mejorado sobre los impulsos de solución suministrados a la catarata.

Haciendo referencia a las figuras 3 y 4, una pieza de mano de licuefacción incluye un mecanismo que es responsable de controlar el funcionamiento y los parámetros de la pieza de mano, así como los parámetros de control. El mecanismo incluye un amplificador o motor 30 que produce energía de "alta tensión" (HV) 31. La figura 4 ilustra energía HV como una serie continua de impulsos 31. Un mecanismo de puerta lógica u otro componente adecuado 32 genera una serie de impulsos de control o de habilitación de RF (RFEN) 33. Los impulsos de control 33 definen un periodo activo 34 y un periodo inactivo 35. El periodo activo 34 sirve como una puerta para dejar pasar impulsos 31 desde el motor HV 30, mientras que no se proporcionan impulsos 31 como salida durante el periodo inactivo 35, dando como resultado una serie de impulsos HV 33 que son proporcionados al dispositivo de pieza de mano de licuefacción 10.

Es importante controlar, mantener y vigilar la cantidad de energía HV que es generada por el motor 30 y aplicada y utilizada por la pieza de mano 10 para el funcionamiento óptimo de la pieza de mano 10. El funcionamiento teórico de la pieza de mano se basa en una fuente de tensión constante, cuya salida es proporcionada a un condensador que se carga y descarga periódicamente para proporcionar energía a la pieza de mano en una serie de impulsos controlados. Por tanto, haciendo referencia a la figura 5, se requiere que esté presente energía HV sólo para los casos en los que se aplica energía a la pieza de mano utilizando los impulsos RFEN 33 durante una señal de ráfaga o ventana 50. La combinación de software y soporte hardware proporciona una tensión virtual constante para la pieza de mano.

Con los controles mostrados en las figuras 3-5, los condensadores deben estar completamente cargados en el momento en que un impulso de control dispare la descarga de un condensador para proporcionar energía almacenada a la pieza de mano. Los sistemas conocidos cargan típicamente los condensadores tan rápidamente como sea posible para asegurar que los condensadores se carguen suficientemente o proporcionen una fuente de tensión constante a través de un transformador, que puede grande y voluminoso, por ejemplo de alrededor de 12'' x 12''. Además, los condensadores se cargan tan rápidamente como sea posible puesto que el circuito puede implementarse fácilmente preestableciendo la velocidad de carga. Sin embargo, como resultado, al comienzo de un ciclo de recarga de condensador, la carga del condensador tan rápidamente como sea posible da como resultado un pico de corriente que puede complicar el diseño del circuito y reducir las prestaciones del circuito, así como imponer cargas innecesarias a la fuente de potencia del sistema.

Aunque en el pasado se han utilizado con efectividad sistemas de control y recarga conocidos para guiar las piezas de mano de licuefacción, éstos pueden mejorarse utilizando realimentación para ajustar y adaptar parámetros de funcionamiento que sean adecuados para diferentes piezas de mano y componentes de piezas de mano. Los sistemas deberán ser capaces de adaptarse a diferentes componentes y su funcionamiento en vez de depender de parámetros de funcionamiento preestablecidos que no pueden ajustarse. Además, pueden mejorarse los sistemas conocidos permitiendo ajustes del sistema que reflejen con más precisión el funcionamiento real de los componentes del sistema. Los sistemas deberán ser más eficientes reduciendo o eliminando picos de corriente a favor de transiciones de corriente más graduales. Las formas de realización de la presente invención cumplen estas necesidades aún no satisfechas.

El documento US-A-5331951 describe un sistema...

1. Sistema (700, 800, 900, 1000) para controlar la cantidad de energía suministrada a una pieza de mano (10) de un sistema quirúrgico, que comprende: