ES3012788T3 - Fluid management in an ophthalmological apparatus - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un dispositivo oftalmológico (99) que proporciona un sistema de irrigación por succión con función de aspiración e infusión, y a un casete extraíble (1) para dicho dispositivo. Este dispositivo cuenta con un dispositivo de transporte por aspiración (52) para la extracción motorizada de fluido de un instrumento quirúrgico (29) a un contenedor de residuos (56). Según la invención, este dispositivo también cuenta con un dispositivo de transporte por infusión (36) para el suministro motorizado de un medio de infusión desde un contenedor de infusión (30) al instrumento quirúrgico (29). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Gestión de líquidos en un aparato oftalmológico
La invención se refiere a un aparato oftalmológico según el preámbulo de la reivindicación 1 así como a una pieza intercambiable para un aparato oftalmológico según el preámbulo de la reivindicación 10 como también a un correspondiente procedimiento.
La invención se refiere a aparatos quirúrgicos oftálmicos. En el caso de la cirugía intraocular, en muchos casos se realiza a este respecto una aspiración, o sea la eliminación por succión del líquido ocular o bien de las partículas extraídas durante la operación. Por ejemplo, en e contexto de una cirugía de cataratas, el cristalino opaco se extrae del ojo y se sustituye por una lente intraocular (LIO). Por ejemplo, se realiza a este respecto una facoemulsificación (licuefacción del núcleo del cristalino), en la que se introducen instrumentos quirúrgicos en el interior del ojo a través de una incisión de unos pocos milímetros de longitud en la zona de transición de la córnea a la esclerótica. Se extrae un trozo de la cápsula y, a continuación, se tritura y extrae el contenido del cristalino, por ejemplo, con un aparato de ultrasonidos o láser. Las partículas del cristalino se eliminan a este respecto mediante una irrigación con succión conectada a la herramienta quirúrgica, que es un aspecto clave de la presente invención.
Esta irrigación con succión aspira las partículas del núcleo del cristalino destrozado y sustituye las partículas aspiradas por una infusión de líquido, por ejemplo mediante una solución salina equilibrada (BSS). Tras retirar el núcleo de cristalino antiguo, se introduce en el saco capsular, a través de la abertura, una lente de sustitución plegada y elástica. La irrigación con succión se facilita por un aparato oftalmológico, es decir, un aparato quirúrgico situado en el quirófano y manejado por un médico y/o una enfermera, generalmente junto con otras funciones necesarias para la operación. Además de la facoemulsificación descrita anteriormente, los mismos aparatos médicos con función de irrigación con succión de los que trata la presente invención (o posiblemente formas de realización específicas de dichos aparatos) también se utilizan en otras intervenciones oftalmológicas en las que a menudo (pero no necesariamente) se realiza una infusión interocular junto con la aspiración, por ejemplo en vitrectomía, diatermia, capsulotomía, cirugía del glaucoma, cirugía refractiva, femto-láser, etc. A modo de ejemplo, los documentos DE 69621 562, US 2016/045367, WO 02/056850, US 2012/0215160, US 2014/0328697, US 2011/0054385, US 2014/0323953, US 2014/016345, US 6,283,937, US 2011/0106004 describen realizaciones ilustrativas de tales equipos médicos.
El documento US 2012/215160 divulga un sistema oftalmológico para la estabilización de la presión interocular con un sensor de presión directamente en la pieza de mano en el ojo del paciente. Esta presión medida directamente en el ojo se estabiliza controlando un actuador especialmente diseñado en el aparato.
El documento US 2014/328697 divulga una bomba peristáltica multisegmento en un casete médico cuyos segmentos están dispuestos de forma desfasada para compensar las ondulaciones.
El documento US 2011/054385 divulga un sistema oftalmológico con una primera fuente de líquido de irrigación así como una segunda fuente de líquido de irrigación, segunda fuente que puede conectarse según sea necesario.
El documento US 2014/323953 divulga un sistema quirúrgico oftálmico, en el que está previsto un equipo para liberar, al menos parcialmente, la presión de vacío.
El documento US 2014/163455 divulga una pieza de mano para facoemulsificación, en la que una bomba para el líquido de irrigación está dispuesta directamente en la carcasa de la pieza de mano.
Para garantizar la esterilidad, deben evitarse con seguridad las infecciones intraoculares o la transmisión de paciente a paciente, en particular en lo que respecta al líquido aspirado, que está potencialmente contaminado. Esto puede conseguirse, por ejemplo, sustituyendo un inserto intercambiable, que se designa generalmente como casete. Estos casetes pueden diseñarse como casetes desechables, casetes diarios y/o también pueden esterilizarse varias veces. En particular, el casete presenta a este respecto aquellas partes de la irrigación con succión que entran o podrían entrar en contacto con líquido del paciente potencialmente contaminado. Especialmente, estas piezas pueden ser por ejemplo dispositivos de bombeo o de eliminación por succión, válvulas y/o sensores de presión y vacío parcial, burbujas de aire, caudal, etc. Las conexiones a los conductos desde y/o hacia el paciente, así como las conexiones para los recipientes de residuos y/o de infusión, etc., que preferiblemente están codificadas mecánicamente para evitar confusiones, generalmente forman parte de dicho casete intercambiable, que está fijado al menos parcialmente al aparato médico o dentro de éste de manera intercambiable. Los documentos DE 69309757, DE 69321264, DE 696 15 507, DE 696 15633, DE 697 09 192, US 5,163,900, US 5,282,787, US 5,582,601, US 5,800,396, US 5,897,524, US 5,899,674, WO 1987/001943, WO 2004/108189, o WO 2004/110524 muestran casetes similares.
Los sensores, actuadores, componentes electrónicos y/o mecánicos se alojan preferentemente en el aparato médico y no en el casete reemplazable. Por lo tanto, el casete forma a este respecto en particular sólo las partes de los sensores y actuadores que entran en contacto con el fluido potencialmente contaminado, o sea por ejemplo la cámara de medición, la membrana, los equipos de bombeo o succión, las zonas de compresión de las válvulas, etc., es decir, especialmente las partes pasivas. Las partes activas de los sensores y actuadores, en particular si representan un factor de coste considerable, se alojan preferentemente en el aparato médico.
Para la función de irrigación con succión, es decir, para la infusión y/o aspiración, o en otras palabras, para el suministro y la descarga de líquidos en el ojo, el aparato quirúrgico o la pieza de mano con la que se interviene en el ojo dispone de un conducto de aspiración para la eliminación por succión y de un conducto de infusión para reponer el líquido eliminado por succión y/o que sale por la abertura de inserción. Especialmente, la presión ocular (PIO = presión interocular) debe mantenerse a este respecto al menos aproximadamente constante durante la operación. El ojo, o una parte del ojo como la cámara anterior, no debe colapsarse ni inflarse durante la intervención. De manera correspondiente, una infusión, es decir, el suministro de líquido, se realiza al mismo tiempo de manera paralela a la eliminación por succión mediante la aspiración.
En el estado de la técnica, el médico especifica generalmente una presión de infusión deseada para la infusión. Esto se realiza a este respecto con un soporte fijo o regulable en altura de manera motorizado para la botella de infusión o la bolsa de infusión. De manera correspondiente a la diferencia de altura entre el paciente y la botella resulta a este respecto una presión hidrostática que, por ejemplo, puede ser de aproximadamente 3 kPa (30 mbar) por encima de la presión atmosférica en el ojo durante tales intervenciones.
Una infusión de este tipo si bien es fácil de aplicar, sin embargo tiene algunos inconvenientes, por ejemplo, el ajuste de una presión de infusión deseada es más bien estático o sólo puede modificarse con muy poco dinamismo. La reacción del cambio de presión de infusión es lenta. Por ejemplo, la infusión puede reaccionar poco o nada a las irregularidades durante una operación.
Se conocen sistemas en los que se puede insuflar aire a presión en el recipiente de infusión para predeterminar la presión de infusión. Sin embargo, son complicados de manejar, más complejos de conectar y albergan el riesgo de pérdida de esterilidad. Además, los cambios en la presión de infusión sólo pueden aplicarse lentamente. Para reducir la presión, se necesitan a este respecto cánulas largas especiales que sobresalen por encima del nivel de líquido de la botella. Con esta solución, sólo pueden utilizarse botellas especiales que sean geométricamente adecuadas para la longitud de la cánula utilizada.
Un objetivo de la presente invención es mejorar un aparato oftalmológico o proporcionar un casete intercambiable mejorado para un aparato de este tipo.
Un objetivo es, a este respecto, mejorar y simplificar especialmente la infusión en el ojo, que se realiza, por ejemplo, en el contexto de una irrigación con succión durante la facoemulsificación.
En particular, un objetivo es a este respecto garantizar un mantenimiento sencillo, seguro y fiable de la presión ocular deseada durante una intervención, especialmente también en caso de imprevistos. A este respecto, la capacidad de manejo y la capacidad de manipulación del aparato no deben ser complicadas, sino potencialmente simplificadas. También se aplica reducir las posibles fuentes de error durante la manipulación y durante el uso real del aparato oftalmológico y/o del casete. Otros objetivos pueden consistir también en poder reducir o compensar efectos parásitos desventajosos en el estado de la técnica, por ejemplo la caída de presión en los tubos flexibles, la reducción de presión debida a los filtros de aire en la cámara de goteo, etc.
Estos objetivos se solucionan de acuerdo con la invención mediante las características de las reivindicaciones independientes y/o mediante las características de las reivindicaciones dependientes, o bien estas soluciones se desarrollan ulteriormente.
La presente invención se refiere a un aparato oftalmológico que proporciona una irrigación con succión con una función de aspiración y una función de infusión. Éste presenta un equipo de transporte por aspiración para la extracción motorizada de líquido desde un instrumento quirúrgico hacia un recipiente de residuos. De este modo, se proporciona una aspiración activa del líquido desde un paciente hacia el recipiente de residuos por medio de una herramienta de intervención quirúrgica, que no forma parte de esta invención. Este equipo de transporte puede estar diseñado en particular en forma de bomba peristáltica o de aspiración Venturi con eliminación por succión con vacío parcial.
De acuerdo con la invención, el aparato presenta además un equipo de transporte por infusión para el suministro motorizado de un medio de infusión desde un recipiente de infusión a través de una conexión de infusión y un conducto hacia el instrumento quirúrgico. Por lo tanto, se proporciona una infusión activa con el transporte forzado del medio de infusión desde el recipiente de almacenamiento del medio de infusión hacia una herramienta de intervención quirúrgica que se encuentra en contacto con el paciente. El medio de infusión puede ser a este respecto en particular un líquido de infusión, por ejemplo una BSS. En la siguiente descripción, generalmente se hace referencia al líquido de infusión como medio de infusión para facilitar la comprensión, pero esto no es necesariamente restrictivo. Como alternativa, en una forma de realización especial, también puede servir un gas como medio de infusión. A este respecto, además de un recipiente de gas como recipiente de infusión, el quirófano también puede funcionar como recipiente de infusión, especialmente cuando se utiliza aire como medio de infusión.
Especialmente, el aparato presenta un módulo de control que está diseñado para proporcionar una infusión activa controlada en términos de una presión de infusión y/o un volumen de infusión.
De acuerdo con la invención, el equipo de transporte por infusión está diseñado a este respecto como bomba peristáltica para el transporte de volumen activo del medio de infusión con un volumen de transporte conocido.
A este respecto, especialmente las zonas del equipo de transporte por infusión así como del equipo de transporte por aspiración que entran en contacto con el líquido pueden estar diseñadas en un casete intercambiable común para el aparato. En este sentido, el aparato puede presentar en cada caso un correspondiente accionamiento de infusión para el equipo de transporte por infusión y, en particular por separado, un correspondiente accionamiento de aspiración para el equipo de transporte por aspiración.
El equipo de transporte por aspiración y el equipo de transporte por infusión pueden estar estructurados a este respecto en su diseño y dimensiones de manera similar, en particular de igual manera. Esto puede ser especialmente ventajoso, ya que a este respecto un control similar de los dos equipos de transporte también da como resultado un transporte de volumen similar.
Entre el equipo de transporte por infusión y el instrumento quirúrgico está configurado en el aparato, a este respecto, un equipo de medición de presión con un sensor de presión o fuerza con el que se puede determinar una presión de infusión del medio de infusión en el aparato. El equipo de medición de presión puede, por ejemplo, estar diseñado con una membrana flexible en el casete intercambiable y un correspondiente sensor de presión o fuerza en el aparato, que entran en una conexión activa cuando se inserta el casete, por medio del cual se puede determinar un valor de presión del medio de infusión en el casete. Especialmente, la presión de infusión determinada puede regularse a este respecto con respecto a un valor teórico con un control automático del equipo de transporte por infusión, por ejemplo, mediante una unidad de regulación diseñada para este fin en el aparato.
Entre el equipo de transporte por infusión y el instrumento quirúrgico puede estar formada además una compensación de ondulación. En particular, esto puede diseñarse como una compensación de ondulación pasiva en forma de una zona de conducto flexible en el casete intercambiable, que por medio de la deformación elástica de la zona de conducto flexible provoca una compensación de las fluctuaciones en el volumen de transporte y/o la presión de transporte del equipo de transporte por infusión.
El aparato oftalmológico puede diseñarse adicionalmente con un ajuste de altura motorizado del recipiente de infusión así como con un equipo de válvula de derivación para la derivación opcional del equipo de transporte por infusión. A este respecto, el equipo de válvula de derivación en el casete intercambiable puede diseñarse de forma pasiva, por ejemplo, como una zona de compresión del canal de líquido, y puede accionarse mecánicamente por un accionamiento de válvula en el aparato.
Además puede estar configurado un sensor de burbujas de aire a lo largo de un recorrido del casete intercambiable en el que se suministra el líquido de infusión. Por ejemplo, éste puede estar configurado con una ventana de visualización en el casete intercambiable y un sistema de control óptico en el aparato.
Esto puede evitar una falsificación de un valor medido de la presión de infusión, una reducción de la dinámica en caso de un cambio de presión de infusión debido a burbujas de aire elásticas en el sistema de infusión y/o una infusión de aire en el ojo. Además, al llenar el sistema de tubos flexibles, es posible reconocer cuándo llega la columna de agua al casete, lo que significa, por ejemplo, que se puede acortar el ciclo de llenado. Este sensor también se puede utilizar para reconocer cuando sólo sale aire de la botella de infusión en lugar de BSS. Entonces, un mensaje de error puede advertir al personal de quirófano y pedirle que conecte una nueva botella de BSS antes de que el ojo se colapse.
El equipo de transporte por infusión puede estar diseñado a este respecto con al menos un canal de compresión de un material elástico en el casete intercambiable, diseñado al menos aproximadamente en forma de arco circular, cuya sección transversal del canal de compresión puede comprimirse de forma estanca en al menos un punto mediante actuadores en el lado del aparato mediante rodillos, y este punto puede desplazarse a lo largo del canal de compresión (94). En particular, puede diseñarse a este respecto una superficie de sección transversal del canal de compresión que varíe a lo largo del canal de compresión no comprimido. Especialmente pueden controlarse también opcionalmente varios canales de compresión por un único equipo de transporte por infusión dispuestos hidráulicamente en paralelo y desplazados en fase para evitar los efectos de ondulación de la bomba peristáltica.
Un casete intercambiable de acuerdo con la invención para un aparato oftalmológico puede estar diseñado con ello con al menos una parte dura rígida como carcasa del casete intercambiable así como al menos una parte blanda elástica. En particular, la parte dura puede estar configurada de un plástico duro, especialmente un termoplástico tal como por ejemplo polipropileno (PP) o polietileno (PE). En particular, la parte blanda puede estar configurada de un elastómero o un elastómero termoplástico. A este respecto, al menos una de las partes duras puede estar configurada con al menos una parte blanda como una pieza moldeada por inyección multicomponente de una sola pieza. La parte dura y la parte blanda forman a este respecto canales de líquido internos del casete intercambiable, en donde la parte blanda es accesible al menos parcialmente desde el exterior. A este respecto, especialmente también zonas de la parte blanda están configuradas como canales de compresión de la bomba peristáltica en el lado del casete para transportar el líquido de infusión en al menos uno de los canales de líquido.
La parte blanda puede formar a este respecto diversos elementos funcionales del casete intercambiable. Por ejemplo, al menos uno de:
• una zona de bombeo por compresión para aire o líquido en los canales de líquido para un transporte de volumen en forma de bomba peristáltica,
• una zona de equipo de válvula para cambiar una sección transversal de flujo en al menos uno de los canales de líquido,
• una zona de sensor de presión para determinar una presión de aire o de líquido en al menos uno de los canales de líquido, y/o
• una zona de compensación de ondulaciones para compensar las fluctuaciones de presión y/o volumen de un transporte de líquido por medio de una zona elástica de canal de líquido.
El casete intercambiable puede estar configurado además al menos con:
• una conexión de botella para conectar un recipiente para suministrar líquido de infusión,
• una conexión de infusión para suministrar el líquido de infusión al instrumento quirúrgico oftálmico
• una conexión de aspiración (50) para conectar al menos uno de los canales de líquido a un instrumento quirúrgico oftálmico, y
• una conexión de residuos (55) para descargar líquido en un contenedor de residuos (56), y/o
• una válvula de aspiración.
La invención se refiere igualmente a un procedimiento para la regulación automática de la presión de infusión en un aparato oftalmológico, que puede realizarse especialmente en el contexto de una irrigación con succión. A este respecto se realizan un transporte de volumen de aspiración activo y especialmente motorizado de un líquido de aspiración desde una conexión de aspiración hacia un recipiente de residuos, y un transporte de volumen de infusión activo y especialmente motorizado de un líquido de infusión desde un recipiente de infusión hacia una conexión de infusión. A este respecto, el transporte de volumen de infusión y el transporte de volumen de aspiración se realizan en cada caso por medio de una bomba peristáltica. En lugar del líquido de infusión, con el equipo de transporte por infusión de acuerdo con la invención puede transportarse como alternativa también aire en lugar de líquido para aplicaciones especiales en vitrectomía, es decir puede proporcionarse una infusión controlada de aire u otro gas. A continuación, se describe esto en detalle.
A este respecto, pueden realizarse una medición de una presión de infusión del líquido de infusión (o como alternativa, en casos especiales, también del aire de infusión) así como una regulación de un volumen de transporte del transporte de volumen de infusión por medio de la presión de infusión. Especialmente, esta regulación puede realizarse con consideración de una caída de presión en un conducto hacia el ojo, que se compensa, al menos parcialmente, con un aumento excesivo de presión durante el transporte de volumen de infusión, de modo que la presión deseada prevalezca realmente en el ojo. De acuerdo con la invención, esta caída de presión puede determinarse en particular con consideración de un caudal del líquido de infusión, ya que el caudal puede determinarse por medio de un volumen de transporte real del transporte de volumen de infusión.
De acuerdo con la invención, puede realizarse igualmente una adaptación del volumen de transporte de la infusión activa a un valor característico de la aspiración activa. Especialmente, puede implementarse a este respecto una dependencia de un movimiento de una bomba peristáltica de infusión con respecto a un movimiento de una bomba peristáltica de aspiración. En particular, se puede determinar a este respecto un vacío parcial de aspiración durante el transporte de volumen de aspiración y, en caso de aumento del vacío parcial de aspiración puede realizarse un aumento temporalmente la presión de infusión, por ejemplo en el caso de oclusiones por aspiración. Con este aumento temporal de la presión de infusión puede contrarrestarse una reducción indeseable de la presión en el ojo durante la liberación de la oclusión por aspiración.
De acuerdo con la invención, se realiza un procedimiento para controlar una infusión activa en un aparato oftalmológico para irrigación con succión mediante una unidad de control con una determinación de una cantidad de transporte por aspiración de una aspiración de la irrigación con succión y un control previo de una cantidad de transporte por infusión de la infusión activa para compensar la cantidad de transporte por aspiración. A este respecto se realiza adicionalmente una determinación de una presión de infusión de la infusión activa y un reajuste de la cantidad de transporte por infusión controlada previamente para conseguir una presión de infusión deseada.
Algunos de los procedimientos descritos en este caso se proporcionan preferentemente, al menos en parte, como secuencias programadas. Por lo tanto, la invención también se refiere a productos de programas informáticos con código de programa almacenado en un medio legible por máquina, o proporcionado como una señal de datos informáticos incorporada por una onda electromagnética (por ejemplo, como una señal de radio), para llevar a cabo el procedimiento anterior. A este respecto, el código del programa puede ejecutar específicamente o estar diseñado para ejecutar automáticamente las tareas de control y/o regulación enumeradas en este caso, así como secuencias en un aparato oftalmológico.
El procedimiento de acuerdo con la invención y el dispositivo de acuerdo con la invención se describen con más detalle a continuación puramente a modo de ejemplo por medio de ejemplos de realización concretos, mostrados esquemáticamente en los dibujos, en donde se discuten también otras ventajas de la invención. En particular muestran:
la figura 1 un primer diagrama de bloques de una primera forma de realización de acuerdo con la invención de un aparato oftalmológico;
la figura 2 un segundo diagrama de bloques de una segunda forma de realización de acuerdo con la invención de un aparato oftalmológico;
la figura 3a y la figura 3b una primera forma de realización de un ejemplo de una pieza intercambiable de acuerdo con la invención en forma de un casete intercambiable para un aparato oftalmológico en vistas 3D desde la izquierda y la derecha;
la figura 4 una representación de una forma de realización de acuerdo con la invención a modo de ejemplo de una pieza intercambiable, que se inserta en un ejemplo correspondiente de un aparato oftalmológico de acuerdo con la invención;
la figura 5 una representación en vista superior de una forma de realización de acuerdo con la invención de un transporte de líquido por infusión;
la figura 6a y figura 6b formas de realización de ejemplos de una pieza intercambiable de acuerdo con la invención cuando se inserta en el aparato en una representación en sección;
la figura 7a y figura 7b formas de realización de un ejemplo de una pieza intercambiable de acuerdo con la invención con una forma de realización de una reducción de ondulación opcional;
la figura 8a y figura 8b una representación de una forma de realización de acuerdo con la invención a modo de ejemplo de una parte intercambiable con un equipo de transporte por infusión activa de acuerdo con la invención;
la figura 9 un primer ejemplo de una forma de realización de una infusión activa de acuerdo con la invención en uso;
la figura 10 un segundo ejemplo de una forma de realización de una infusión activa de acuerdo con la invención en uso.
Las representaciones en las figuras sirven únicamente para la ilustración y, a menos que se indique explícitamente, no deben considerarse fieles a escala. Las características idénticas o funcionalmente similares se etiquetan, en la medida de lo posible, con los mismos signos de referencia y dado el caso se distinguen con una letra a modo de índice. Los diagramas muestran en cada caso la estructura básica técnica, que puede ser completada o modificada por un experto de acuerdo con los principios generales.
Lafigura 1muestra un posible ejemplo de diagrama de bloques de una forma de realización de un casete 1 oftalmológico de acuerdo con la invención con al menos una infusión activa de acuerdo con la invención. En este ejemplo, puede tratarse especialmente de un equipo de infusión en un casete 1 intercambiable de un aparato 99 oftalmológico, con el que puede realizarse una irrigación con succión. En la mitad izquierda de la figura se muestra un equipo de infusión activa y en la mitad derecha un equipo de aspiración.
Un recipiente 30, o sea por ejemplo una botella de infusión o una bolsa de infusión, proporciona a este respecto un líquido de infusión, por ejemplo una BSS (solución salina equilibrada) u otro líquido de infusión. Este suministro de líquido de infusión puede estar equipado con un equipo para comprobar el nivel de llenado, por ejemplo. Para ello, por ejemplo, el recipiente 30, una cámara de goteo 31, un tubo flexible de conexión y/o un canal interno de líquido en el casete pueden controlarse para su vaciado mediante un sensor cableado o inalámbrico. La conexión 33 puede estar dispuesta a este respecto en el casete 1 - accesible desde el exterior cuando el casete 1 está insertado - y por ejemplo a través de un tubo flexible puede estar conectada al recipiente de infusión 30, o a la cámara de goteo situada entre ambos.
Como es conocido en el estado de la técnica, la presión del líquido de infusión en la conexión de la botella 33 del casete 1 (o en todo el sistema de infusión) también puede modificarse opcionalmente variando la altura de la suspensión del recipiente mediante un ajuste de altura preferentemente motorizado y automático de la suspensión del recipiente 30, que se simboliza en este caso mediante el accionamiento 32. Sin embargo, con la infusión activa de acuerdo con la invención, este ajuste de altura no es absolutamente necesario, sino que puede diseñarse como una opción conmutable y/o como seguridad adicional o redundancia adicionalmente en el aparato de acuerdo con la invención.
En otra forma de realización de un casete 1 de acuerdo con la invención, una infusión activa puede llevarse a cabo exclusivamente por medio de un equipo de transporte de líquido 36 activo de acuerdo con la invención. Para ello se ha diseñado un equipo de bombeo, como por ejemplo una bomba peristáltica u otro equipo de transporte de líquido en el sistema de infusión. En una forma de realización de este tipo, se puede prescindir opcionalmente de una válvula de infusión 35 y/o de un ajuste de altura del recipiente de infusión 30. La presión de infusión y/o el volumen de transporte de la infusión pueden variarse a este respecto, en particular controlarse o regularse, mediante la activación adecuada del equipo de transporte 36.
Otra forma de realización preferida de un casete 1 de acuerdo con la invención también puede presentar -como se muestra en la figura- tanto un ajuste de altura del recipiente de infusión 32 como un equipo de transporte de líquido de infusión 36. En una forma de realización de este tipo, el casete 1 de acuerdo con la invención puede realizarse adicionalmente con un ajuste o regulación de la presión de infusión como se describe en este caso mediante un cambio en la diferencia de altura entre el recipiente 30 y el lugar de infusión. A este respecto, en particular, una válvula 35 puede diseñarse como derivación del equipo de transporte 36. Así, el mismo casete 1 puede utilizarse para proporcionar una variación de la presión de infusión activa (es decir, iniciada activamente por el equipo de transporte 36) o una variación de la presión de infusión hidrostática (es decir, causada por una diferencia de altura). En particular, es posible cambiar a este respecto sin problemas entre estos dos principios según sea necesario -por ejemplo, incluso durante la operación-, por ejemplo, según los requisitos actuales de la operación que se está realizando o según las preferencias del cirujano. Las aplicaciones especiales en las que se requieren simultáneamente dos presiones de infusión diferentes e independientes también pueden llevarse a cabo con una forma de realización de este tipo de acuerdo con la invención aplicando una primera infusión regulable por presión mediante el ajuste de altura hidrostática a través de un primer conducto hacia el ojo así como una segunda infusión regulable por presión con la infusión activa mediante el equipo de transporte por infusión en el casete a través de un segundo conducto hacia el ojo.
El sistema de infusión de acuerdo con la invención presenta además un equipo de medición de presión de infusión 37, mediante el cual se puede determinar, controlar y/o regular una presión en el sistema de infusión. Preferentemente, este equipo de medición de presión de infusión 37 está dispuesto aguas abajo de la válvula de infusión 35 y/o del equipo de bombeo 36, de modo que la presión determinada corresponda a la que se suministra al ojo. Dado que en el sistema de infusión sólo puede (o al menos debe) prevalecer una presión positiva en comparación con la atmósfera, este equipo de medición de presión de infusión 37 puede diseñarse de tal manera que con éste sólo pueda determinarse una sobrepresión, y no necesariamente también un vacío parcial (aunque tal variante también sería aplicable). Uno de los muchos ejemplos posibles de una forma de realización específica se puede formar, por ejemplo, con una parte del canal de líquido de infusión extendido para formar una cámara de presión, que tiene una membrana flexible en el exterior. Cuando se inserta el casete 1, esta membrana está en contacto con una superficie de sensibilidad de un sensor de fuerza o presión en el aparato 99. La fuerza ejercida sobre la membrana por una sobrepresión en el canal de líquido en comparación con la atmósfera puede determinarse así como un valor medido de la sobrepresión en el canal de líquido.
El líquido de infusión se proporciona mediante el casete 1 de acuerdo con la invención con infusión activa de acuerdo con la invención con presión y/o volumen de transporte ajustables en una conexión de infusión 38 externa del casete 1, que puede conectarse a un conducto o un tubo flexible hacia la herramienta de intervención quirúrgica, por ejemplo, la pieza de mano quirúrgica 29, de modo que la infusión en el ojo puede proporcionarse con presión y/o volumen ajustables y/o regulables. Para garantizar la seguridad, se puede controlar a este respecto la presión que prevalece realmente de la infusión al paciente con un correspondiente sensor de presión 37, dado el caso también se pueden tener en cuenta a este respecto las pérdidas de presión en el sistema de conductos hacia el paciente, especialmente también las pérdidas de presión relacionadas con la dinámica, ya que el volumen de transporte y, por lo tanto, también el caudal de la infusión se conoce de acuerdo con la invención por el equipo de transporte 36.
Preferentemente, según un aspecto parcial de la invención, la disposición y el diseño de los canales de líquido dentro del casete 1 es tal que cuando los canales de líquido se llenan de líquido, este llenado siempre tiene lugar (al menos sustancialmente) desde la parte inferior hacia arriba - por lo que cualquier burbuja de aire (correspondiente a la relación de densidad media) se desplaza hacia arriba y se descarga lejos del paciente y se evita una acumulación de burbujas de aire. Dicho llenado de los canales de líquido del casete 1 se realiza a este respecto en particular después de que el casete 1 haya sido insertado durante la puesta en servicio. Por ejemplo, de acuerdo con este aspecto de la invención, la disposición de las conexiones puede diseñarse a este respecto de abajo a arriba en la secuencia bolsa de residuos 55 - aspiración-A del paciente 12a, 50 - posiblemente aspiración-B 12b - infusión al paciente 38 - botella de infusión 33.
El casete 1 de acuerdo con la invención puede presentar a este respecto al menos un sensor de burbujas de aire 34 en el sistema de infusión, con el que se puede controlar el correcto funcionamiento y evitar la infusión de aire. El detector de burbujas de aire 34 puede funcionar a este respecto en particular ópticamente, por ejemplo debido a las diferentes propiedades de refracción del aire y del líquido, o según otros principios que pueden utilizarse para distinguir entre la presencia de gas o de líquido en el sistema de infusión. Por ejemplo, puede utilizarse el principio de los diferentes ángulos de reflexión total del líquido en comparación con el aire, las diferentes propiedades de conducción de la luz del líquido y el aire, u otro principio de funcionamiento, por ejemplo uno capacitivo. Un ejemplo de una forma de realización específica se puede formar con una ventana de visualización en el canal de líquido, que es ópticamente transparente al menos en la longitud de onda utilizada, y que se puede implementar en una cubierta exterior 41, 42 del casete 1. En una forma de realización, por ejemplo, la cubierta exterior puede estar configurada a este respecto de material transparente.
También se muestra en este caso una ruta opcional de acuerdo con la invención desde el sistema de infusión hacia el sistema de aspiración del casete 1, que puede liberarse con una válvula de ventilación 39. Con esto puede realizarse por ejemplo un llenado del sistema de aspiración con líquido, en particular cuando el casete 1 se pone en funcionamiento, y/o puede realizarse un retrolavado de líquido de infusión a través del sistema de aspiración, por ejemplo para liberar oclusiones (reflujo) o en general para reducir el vacío parcial en el trayecto de aspiración, por ejemplo si el médico desea reducir el vacío parcial deseado a través del interruptor de pedal. Para estas funciones, pueden estar presentes en todo caso aún otras válvulas en el casete para la conmutación correspondiente de los flujos de líquido.
El sistema de aspiración del casete 1 de acuerdo con la invención también está conectado a través de una conexión de aspiración 50 con un conducto o un tubo flexible igualmente hacia la herramienta de intervención quirúrgica 29. De nuevo, al menos un sensor de burbujas de aire 34b puede estar presente también en este caso en el sistema de aspiración. En la figura se muestra también una válvula de aspiración 51. También puede realizarse en el sistema de aspiración a su vez una medición de presión con un equipo de medición de presión 10 que, sin embargo, puede detectar tanto vacíos parciales como sobrepresiones en comparación con la atmósfera. Para poder detectar fuerzas de manera correspondiente tanto en sentido positivo como negativo, la membrana de medición de presión del casete debe, por tanto, conectarse a los sensores de medición de presión asociados en el aparato para transmitir tanto valores positivos como negativos. Pueden encontrarse ejemplos de tales equipos de detección de presión conocidos, por ejemplo, en la solicitud de patente EP 16197018 presentada el mismo día por el mismo solicitante, que se incorpora por referencia, o posiblemente también en las referencias citadas en la misma.
La figura muestra dos variantes para lograr el efecto de aspiración. Por un lado una aspiración peristáltica y por otro lado una aspiración Venturi. Una forma de realización de acuerdo con la invención de un casete 1 puede presentar sólo la aspiración peristáltica, u otra forma de realización de acuerdo con la invención de un casete 1 puede presentar sólo la aspiración Venturi, u otra forma de realización de acuerdo con la invención puede presentar tanto la aspiración peristáltica como la aspiración Venturi.
En la aspiración Venturi, el efecto de aspiración es causado por un vacío parcial de aire, que se genera generalmente por una homónima boquilla Venturi o una bomba de vacío. Estas variantes están simbolizadas en este caso por la válvula Venturi 57 y el sistema de vacío parcial 58. Especialmente, también puede utilizarse un sistema denominado "Clean Venturi", que se describe en la solicitud internacional EP 16196998 presentada el mismo día por el mismo solicitante y que se incorpora por referencia. En el caso de la aspiración Venturi, un valor medido del vacío parcial de aspiración puede utilizarse en particular como base para controlar el equipo de transporte por infusión 36 activa, por ejemplo como se describe más adelante. Especialmente, el equipo de transporte por infusión 36 activa de acuerdo con la invención puede controlarse y/o regularse en función de la presión de infusión predominante en ese momento y del vacío parcial de aspiración predominante en ese momento mediante una unidad de control prevista a tal efecto. Opcional o como alternativa, la unidad de control también puede incluir a este respecto valores de una cantidad de transporte actual de la infusión y/o aspiración.
En la aspiración peristáltica, se utiliza un equipo de transporte de líquido 52 para generar el efecto de aspiración. El equipo de transporte 52 puede ser, en particular, una bomba peristáltica, pero opcionalmente también puede utilizarse, por ejemplo, una bomba de membrana u otro dispositivo de transporte de líquido. El líquido aspirado se transporta a este respecto preferentemente hacia un correspondiente recipiente de residuos 56, que está conectado preferentemente a una correspondiente conexión de residuos 55 fuera del casete 1. A este respecto, puede utilizarse un sensor de presión 37c, en particular para la sobrepresión, para detectar un aumento de presión cuando la bolsa de residuos está llena.
El casete 1 de acuerdo con la invención también puede presentar una codificación 70, en particular una codificación mecánica y/u óptica, que puede ser detectada y analizada por una unidad de lectura 71 correspondiente del aparato 99. Por medio de esta codificación puede impedirse -por ejemplo, con casetes desechables- el uso múltiple o no estéril, puede reconocerse una forma de realización específica del casete insertado y sus funciones opcionales, etc. por parte del aparato 99.
En caso de intervenciones especiales de vitrectomía, primero se bombea al ojo un gas, generalmente aire ambiente purificado con un filtro bacteriano del quirófano, cuando se extrae el cuerpo vítreo, normalmente con una sobrepresión de aproximadamente 20 a 120 mmHg. Como consecuencia, el aire bombeado se sustituye por un aceite de silicona que presiona la retina desprendida contra la coroides para que vuelva a crecer. En el estado de la técnica, se requiere para ello una bomba de aire especialmente diseñada para este fin en el aparato, pero generalmente sólo se utiliza en muy raras ocasiones. Si se utiliza específicamente una bomba peristáltica como equipo de transporte 36 activo para la infusión de acuerdo con la invención, ésta también puede utilizarse para el transporte de gases en lugar de líquido de infusión. De este modo, no sólo se simplifica el diseño del aparato al prescindir del equipo de bombeo de aire especial, sino que, sobre todo, se obtienen ventajas en términos de higiene y esterilidad, ya que el casete intercambiable 1 se esteriliza y, además, se sustituye periódicamente. Como accesorio opcional, por ejemplo, se puede acoplar en este sentido a la conexión de la botella del casete intercambiable 1 un filtro bacteriano preferentemente también estéril y/o de un solo uso, que filtra el aire de infusión aspirado en este caso.
Lafigura 2muestra otra forma de realización a modo de ejemplo de un casete 1 de acuerdo con la invención en un diagrama de bloques. Las características que son funcionalmente idénticas o equivalentes a la figura 1 están dotadas a este respecto con los mismos símbolos de referencia y se hace referencia a su descripción más arriba.
Las principales diferencias entre esta forma de realización de acuerdo con la invención y la figura 1 son, de acuerdo con la invención, que únicamente tiene lugar una infusión activa en la zona de infusión mediante un equipo de transporte 36. La válvula de infusión 35 está diseñada en este caso sólo opcionalmente como cierre adicional para el paciente, pero también puede omitirse, en particular si el equipo de transporte de líquido 36 ya tiene un efecto de obturación. Adicionalmente se muestra un elemento de compensación de ondulaciones 59 pasivo o activo para una bomba peristáltica 36 en la ruta de infusión. Una compensación pasiva puede configurarse, por ejemplo, con una zona flexible del canal de líquido que tenga el efecto de un fuelle de compensación, que absorba las ondulaciones de presión o cantidad de transporte,deformándose en función de la ondulación. Como alternativa o adicionalmente, también puede utilizarse la compensación de ondulaciones activa, en la que un actuador en el lado del aparato deforma una zona flexible de un canal de líquido de infusión y a este respecto compensa así los efectos de ondulación de presión o de cantidad de transporte. El actuador puede controlarse a este respecto, por ejemplo, en función de los valores del sensor de presión 37 y/o en función de la información sobre la posición rotacional de la bomba peristáltica 36. De acuerdo con la invención, la velocidad de rotación de la bomba peristáltica también puede variarse dinámicamente de forma que se minimice el efecto de ondulación del equipo de transporte. A diferencia de un movimiento giratorio uniforme convencional (con una fase acelerada o retardada como máximo en caso de cambios en la cantidad de transporte), tal y como se utiliza en el estado de la técnica, no se produce en este sentido un movimiento giratorio estrictamente uniforme del cabezal del rodillo durante el transporte, sino que la velocidad de rotación se modula con la duración del periodo de las intervenciones del rodillo de tal forma que las ondulaciones de la cantidad de transporte que se producen con esta duración del periodo se compensan en la medida de lo posible. Por lo tanto, se realiza una aceleración o retardo temporal del movimiento del cabezal del rodillo cuando un rodillo entra en la zona de la entrada o la salida del canal de compresión (entrada o salida, según el lado de la ondulación que deba compensarse, es decir, alimentación o eliminación por succión).
De acuerdo con la invención, la bolsa de residuos 56 puede fijarse directamente al casete 1 en la zona de aspiración. Además de la conexión de aspiración 50a, también se muestra una segunda conexión de aspiración 50b opcional con las correspondientes válvulas de aspiración 51b y 50b para su selección. El sensor de presión 10b opcional puede controlar adicionalmente la presión en la cámara de succión en caso de un sistema Venturi.
De acuerdo con la invención, la presión de infusión también puede ajustarse mucho más rápidamente de lo que es posible en el estado de la técnica. Esto puede realizarse dependiendo en particular de la etapa de la operación o de circunstancias especiales que surjan durante la operación.
Con los datos conocidos de acuerdo con la invención con respecto al caudal de la infusión activa y la aspiración, también se puede determinar la estanqueidad de las incisiones (= apertura en el ojo) y esta información se puede poner a disposición para su visualización o procesamiento posterior.
Las formas de realización descritas en este caso de una infusión activa de acuerdo con la invención tienen una pluralidad de ventajas sobre un sistema de infusión conocido, como por ejemplo una infusión por gravedad o una infusión por bombeo de aire en la superficie de infusión. Especialmente, una infusión activa de acuerdo con la invención, en particular con una bomba peristáltica, ofrece ventajas como:
- Simplificación de la configuración de la operación y la puesta en marcha del aparato, con el consiguiente ahorro de tiempo, en particular porque el llenado inicial del sistema de infusión es mucho más fácil y rápido.
- Reducción de riesgos con respecto a errores de esterilidad, en particular al configurar el aparato.
- Durante la intervención se pueden realizar cambios de presión más rápidos que en el estado de la técnica, lo que abre muchas posibilidades de aplicación hasta ahora desconocidas.
- Independencia de una disposición especial del líquido de infusión, en particular con respecto al tamaño de la botella y al tipo de botella, ya que esto no tiene ningún efecto sobre la infusión activa de acuerdo con la invención. - Pueden implementarse funciones adicionales de control, análisis de parámetros, funciones de seguridad y confort, etc.
- Hay menos residuos, ya que pueden ahorrarse filtros de aire, agujas largas para el conjunto de infusión, tubos flexibles, envases, etc. Únicamente se necesita el casete intercambiable, que de todos modos es necesario para la aspiración, y que opcionalmente puede diseñarse para ser esterilizado varias veces. Los costes de los consumibles también disminuyen.
En lafigura 3ay lafigura 3b, se muestra otra forma de realización de un casete 1 de acuerdo con la invención en cada caso en una vista desde la parte frontal derecha e izquierda. Los elementos funcionales descritos anteriormente en el diagrama de bloques también se muestran y se caracterizan de nuevo en las figuras. En este ejemplo, el casete 1 se muestra como un casete base 1a con contornos exteriores al menos aproximadamente cúbicos y una placa saliente como sección frontal 1b. En la sección frontal 1b se pueden encontrar conexiones para sistemas de tubos flexibles, en particular las que van a la pieza de mano quirúrgica, al depósito de líquido de infusión 30 y a una bolsa de residuos 56. Preferentemente, estas conexiones 33,38,50,55 están codificadas mecánica y/o geométricamente, como se muestra, para eliminar el riesgo de conexión incorrecta y confusión.
En el ejemplo de realización mostrado de una forma de realización, los elementos funcionales del casete 1 están divididos en cada caso entre las dos mitades de cubierta exterior 41 y 42 mostradas del casete 1, lo que permite conseguir una estructura compacta. A este respecto, especialmente, las secciones de la bomba de compresión 36 y 52 están dispuestas en un lado del casete 42, y las válvulas y sensores de presión están dispuestos en el lado del casete 41 opuesto. Tal división de los elementos funcionales no es obligatoria, pero puede ser ventajosa en lo que respecta a la sujeción o fijación del casete 1 en el aparato 99, en el que la sujeción, fijación y/o posicionamiento fino del casete 1 en el aparato 99 puede tener lugar simultáneamente con el prensado del cabezal o cabezales de rodillos de la bomba peristáltica. A este respecto, el movimiento necesario para sujetar el casete en el aparato 99 sólo puede realizarse desde un lado, preferentemente desde el lado de los rodillos peristálticos. Las siguientes figuras ilustran otra forma de realización a modo de ejemplo de una bomba peristáltica de acuerdo con la invención de un casete 1 de acuerdo con la invención en detalle.
Lafigura 4muestra una forma de realización a modo de ejemplo de un casete 1 de acuerdo con la invención en su posición final en una ranura de casete de un aparato 99. La inserción se realizó empujando el casete 1 en la ranura de casete en la dirección de inserción 91 y puede realizarse manualmente o, al menos parcialmente, de forma automática o motorizada. A este respecto, parte de la ranura de casete se muestra en sección, pero el casete 1 está sin cortar. En la posición mostrada del casete 1 en el aparato 99, los rodillos pueden presionarse sobre las zonas de compresión de las bombas peristálticas 36 y/o 52 sustancialmente de manera ortogonal al lado mostrado del casete 1 en la dirección 27, con lo que el casete 1 puede posicionarse y fijarse en el aparato 99 al mismo tiempo de acuerdo con la invención. En este estado insertado, los sensores y actuadores del lado del aparato se encuentran en una posición con respecto al casete en la que pueden interactuar con en cada caso sus respectivos elementos funcionales del casete 1 para el fin previsto.
Lafigura 5muestra esquemáticamente tal sujeción y fijación del casete 1 insertado en el aparato 99 en una ilustración de vista lateral, mirando en la dirección de las bombas peristálticas del casete 1 (dirección 27 en la figura 4). A este respecto se muestra un cabezal de rodillo 72 del lado del aparato con rodillos 73, cuyos rodillos 73 ruedan sobre la zona de compresión 94 abultada de la cubierta exterior 42, que está formada de plástico blando 44 elástico. Durante este desenrollado, la zona de compresión 94 es presionada por los rodillos 73 de forma estanca sobre la parte central 43 del casete 1 y, cuando el cabezal de rodillos 72 gira alrededor del centro de rotación 75, hace que se transporte un volumen en la zona de compresión 94 entre los rodillos 73. Para hacer girar los cabezales de rodillo 72, el aparato 99 presenta en cada caso un accionamiento de infusión 76 para el equipo de transporte por infusión 36 y un accionamiento de aspiración 77 para el equipo de transporte por aspiración 52.
En lafigura 6a, el casete 1 se inserta en el aparato 99 en la dirección de inserción 91, que en esta figura discurre de manera ortogonal al plano del dibujo, hasta su posición final, pero aún no se sujeta. Se trata de una representación en sección a través de los centros de rotación derecho e izquierdo 75a y 75b de las dos bombas peristálticas 36 y 52 separadas de la figura 5. En el ejemplo mostrado, el casete 1 representado en sección está construido esencialmente en tres partes, con una cubierta exterior izquierda 41, una cubierta exterior derecha 42 y una parte central 43. Preferentemente, las cubiertas exteriores 41 y 42 pueden encajarse, prensarse o engarzarse entre sí y/o contra la parte central 43, o sea por ejemplo con un sistema de gancho, un sistema de ajuste a presión o similar, que en particular no puede diseñarse para que sea desmontable de nuevo. A este respecto, en particular, las cubiertas exteriores 41 y 42 pueden diseñarse como piezas moldeadas por inyección de 2 componentes que constan de una proporción rígida de plástico duro y una proporción elástica de plástico blando. A continuación, la proporción elástica de plástico blando se sujeta y comprime y/o se acopla por arrastre de forma con la parte central 43, de modo que a este respecto los canales o conductos de líquido se forman y se obturan dentro del casete 1. En la sección mostrada, la proporción elástica 44 forma cordones a lo largo de los canales de líquido, que encajan en el rebaje de la parte central 43 en el estado montado - creando así un sello de fluido, en particular comprimiendo el plástico blando 44 y/o formando una obturación de meandro con al menos un escalonamiento. Las zonas parciales de la proporción de plástico blando 44 son accesibles a este respecto desde el exterior cuando el casete 1 está montado y forman los elementos funcionales. La proporción de plástico duro de las cubiertas exteriores 41 y 42 moldeadas por inyección de 2 componentes presenta para ello los correspondientes recortes que permiten el acceso al plástico blando 44. Una posible capacidad de esterilización de todo el casete, por ejemplo en autoclave, etc., también puede tenerse en cuenta al seleccionar los materiales del casete si se desea una forma de realización reutilizable.
En este ejemplo de una forma de realización de acuerdo con la invención, después de la inserción, el casete 1 se sujeta junto con los cabezales de rodillo 72 de la bomba peristáltica que se presionan en la dirección 83. Como se muestra, la fuerza de sujeción de los rodillos 73 y/o la alineación de posición 82 pueden determinarse a este respecto mediante resortes.
Igualmente de acuerdo con la invención están dispuestos en el aparato 99 los actuadores, que no se pueden ver en este caso, que actúan sobre las válvulas 35, 39, 51, 51a, 51b y/o 57 y están diseñados, por ejemplo, como émbolos electromagnéticos o accionados de manera electromotriz o neumáticamente en el aparato, que actúan mecánicamente sobre las molduras de las válvulas del casete 1. El equipo de detección de presión 10, especialmente su elemento de acoplamiento, también está acoplado al sensor de fuerza 11 en el lado del aparato, que no se muestra en este caso, cuando se inserta el casete 1. Al igual que la membrana en el lado del casete del sensor de presión 37 y/o 37c se pone en conexión activa de acuerdo con la función con un sensor de fuerza o presión en el lado del aparato.
Lafigura 6bmuestra el casete 1 en un estado de sujeción en el aparato 99, en el que todos los sensores y actuadores del aparato 99 se corresponden con sus homólogos en el casete 1 para interactuar. En el ejemplo mostrado, esto se realiza sujetando el casete 1 en el aparato 99, lo que se consigue presionando los cabezales de rodillo 72 contra el casete en la dirección 83. Por consiguiente, el casete 1 se presiona hacia la izquierda en el plano del dibujo sobre los topes mecánicos correspondientes. A este respecto, los rodillos 73 comprimen los canales de compresión 94 - en donde en el caso de la bomba superior (por ejemplo, la bomba de infusión 36) muestra una sección a través del rodillo 73 con sección transversal de compresión 94 comprimida así como en el caso de la bomba inferior (por ejemplo, la bomba de aspiración 52) muestra una sección al lado de un rodillo 73 y correspondientemente una sección transversal de compresión 94 no comprimida. Con los elementos de centrado 82, que en este ejemplo también forman el eje de rotación 75 del cabezal de rodillos 72, se provoca a este respecto con la sujeción del casete 1 también un posicionamiento fino del casete 1 en el aparato 99.
Lafigura 7amuestra una forma de realización a modo de ejemplo de un casete 1 de acuerdo con la invención, en la que se muestran un equipo de bombeo 36 del lado del casete para la infusión activa de acuerdo con la invención así como otro equipo de bombeo 52.
Se muestran un primer equipo de bombeo 36 de acuerdo con la invención para la infusión y un segundo equipo de bombeo 52, separado de éste, para la aspiración. Estos equipos de bombeo se forman con las zonas blandas 44 de la cubierta exterior 42, que forman canales de compresión 94 abombados hacia el exterior. Debido al acoplamiento de los rodillos 73, estos canales de compresión 94 se presionan sobre la pieza central 43 de forma localmente estanca. Moviendo los rodillos 73 a lo largo de los canales de compresión 94, se puede así transportar un volumen en los canales de compresión 94. Este movimiento puede efectuarse en este caso mediante una rotación de un cabezal de rodillo 72 alrededor del eje de rotación 75b, en donde el cabezal de rodillo 72 lleva los rodillos 73a y 73b. Especialmente se muestran parcialmente los rodillos 73c y 73d del lado del aparato, que se mueven en trayectorias circulares concéntricas y encajan en cada caso en los correspondientes canales de compresión 94c y 94d del lado del casete y forman en cooperación con éstos el equipo de bombeo 52. Lo mismo se aplica al equipo de bombeo 36, en donde los rodillos asignados a los canales de compresión 94a y 94b no se muestran en este caso en aras de la claridad.
Un aspecto parcial para reducir los efectos de ondulación, que puede implementarse de acuerdo con la invención, mostrado en esta forma de realización especialmente perfeccionada, se encuentra en el diseño de bomba doble con al menos dos zonas de compresión 94c y 94d adyacentes. Éstas están diseñadas y dispuestas de tal manera que la ondulación de los dos canales de compresión 94c y 94d adyacentes, causada por la acción de bombeo de compresión se equilibra en la medida de lo posible, reduciendo así la ondulación global de la bomba. Esto puede producirse, por ejemplo, como se muestra, mediante rodillos de compresión 73c y 73d desplazados entre sí, con lo que se efectúa un desplazamiento de fase de la ondulación de presión o de cantidad de volumen generada en cada caso por los dos canales de compresión 94c y 94d. A este respecto, las dos entradas así como las dos salidas de los canales de compresión 94c y 94d están conectadas en cada caso hidráulicamente entre sí. En particular, un desplazamiento de fase de las curvas de ondulación de aproximadamente 180 grados para dos canales puede suponer una reducción favorable. Si el número de canales de compresión 94 es diferente, el desplazamiento de fase debe seleccionarse en consecuencia. Como alternativa o adicionalmente, la posición y/o forma de las entradas y/o salidas de las dos zonas de compresión 94 también pueden diseñarse a este respecto de forma diferente para provocar el mencionado desplazamiento de fase y/o una mayor reducción de la ondulación. Por consiguiente, de manera correspondiente a una forma de realización perfeccionada de este tipo, se puede conseguir una reducción de la ondulación en comparación con una única zona de compresión con un diseño correspondiente.
Con la disposición al menos aproximadamente concéntrica de dos canales de compresión 94c y 94d interconectados que se muestra en este caso, puede tenerse en cuenta a este respecto además que se producen también diferentes longitudes de arco con sus diferentes radios de arco. Para la compensación de la ondulación, las dimensiones de la sección transversal del canal de líquido, las formas de la sección transversal y/o los perfiles de la sección transversal del arco exterior 94c pueden diseñarse de forma diferente al arco interior 94d de acuerdo con la invención, de tal manera que el volumen transportado por unidad de movimiento de los rodillos 73 siempre permanezca al menos aproximadamente igual - o los volúmenes siempre se igualen en la medida de lo posible y den como resultado la menor ondulación posible del volumen total transportado. Por ejemplo, de tal manera que durante una revolución completa del cabezal de rodillos que lleva los rodillos 73, la pista de compresión exterior así como la interior 94c y 94d transporten al menos aproximadamente en cada caso el mismo volumen o tengan una ondulación del volumen de transporte lo más similar posible. En estas consideraciones también se pueden tener en cuenta los diferentes radios de compresión causados por los diferentes diámetros de los rodillos 73c y 73d que intervienen.
Lafigura 7bmuestra la forma de realización de la figura 7a de nuevo en una representación en sección a través del casete 1. Los canales de líquido en la zona de la bomba peristáltica están formados en el interior del casete 1 por la parte central 43 de plástico duro, sobre la que una parte de elastómero 44a de la carcasa exterior 42, curvada hacia arriba en dirección al exterior del casete 1, forma una zona parcial del canal de líquido. Esta zona parcial, que también se denomina zona de compresión 94 de la bomba, puede comprimirse al engranar los rodillos 73 del lado del aparato a la manera de una bomba peristáltica, con lo que el líquido o el aire que se encuentran en el canal de líquido pueden ser transportados cuando se mueven los rodillos 73. En particular, de acuerdo con la invención, la superficie de sección transversal de la zona de compresión 94 a este respecto formada puede variar a este respecto a lo largo de su longitud. Como se muestra en este ejemplo de una forma de realización de acuerdo con la invención, se puede formar un estrechamiento de la sección transversal hacia la salida de la bomba y/o una ampliación o reducción de la sección transversal (no comprimida) en la entrada de la bomba. En particular, con la optimización de este cambio en la sección transversal, se pueden minimizar a este respecto las fluctuaciones de presión y/o cantidad de transporte (también conocidas como ondulación) durante el transporte. También puede determinarse un perfil transversal ventajoso a lo largo de la zona de compresión 94, por ejemplo, mediante simulación y/o series de ensayos.
Lafigura 8amuestra el casete 1 con cabezales de rodillos 72 que se encuentran acoplados, a modo de ejemplo. En aras de la claridad, en la figura sólo se indica el cabezal de rodillo 72b giratorio inferior, al que están fijados los rodillos 73b - en el caso del equipo de bombeo superior, sólo se muestran los rodillos 73a, pero no el correspondiente cabezal de rodillo 72a. En el ejemplo mostrado en este caso, un primer cabezal de rodillo 72a y un segundo cabezal de rodillo 72b de las respectivas bombas separadas para infusión y aspiración enganchan en el mismo lado del casete 1. Sin embargo, en otra forma de realización, el primer y segundo cabezal de rodillo 72a y 72b también pueden engancharse en lados opuestos del casete 1. En particular, pero no necesariamente, los ejes de rotación de los cabezales de rodillos pueden estar dispuestos a este respecto uno frente al otro y formar un eje de rotación al menos aproximadamente común, lo que puede aportar ventajas con respecto a la distribución de la fuerza sobre el casete 1.
En esta forma de realización de acuerdo con la invención, las zonas de compresión están diseñadas en cada caso de manera sólo individual, es decir, sin un segundo canal de compresión hidráulicamente paralelo como en la forma de realización anterior de las figuras 7a y 7b.
En el ejemplo de la forma de realización de acuerdo con la invención mostrada en este caso, las dos bombas 36 y 52 describen al menos aproximadamente en cada caso un semicírculo en el casete 1. El resultado es un aprovechamiento ventajoso del espacio disponible en el casete 1 que se muestra a modo de ejemplo, especialmente con un manejo y una fabricación sencillos. También sería posible una disposición concéntrica igualmente factible de las dos bombas 36 y 52, pero sería comparativamente más compleja en términos de diseño. Como alternativa, en otra forma de realización, la zona de compresión 94 abombada de la bomba 36 y/o 52 también se puede diseñar con una longitud de arco diferente, en particular más pequeña, en donde sin embargo siempre se debe seleccionar una disposición y un número correspondientes de rodillos 73a o 73b de modo que se pueda garantizar un comportamiento de bombeo adecuado, es decir, en particular, al menos un único rodillo 73a, preferentemente más de uno, siempre está enganchado en cada zona de compresión 94.
Como se ilustra en lafigura 8b, esto puede lograrse de acuerdo con la invención, por ejemplo, disponiendo los ejes de los rodillos 74 en ángulo con respecto a sus planos de rodadura en los canales de compresión 94 y, preferentemente, intersecando con este plano de rodadura en el centro de rotación 75 del cabezal de rodillos 72 que lleva los rodillos 73. De este modo, los rodillos 73 en forma de cono truncado ruedan con ello de forma óptima sobre la zona de plástico blando 44b de la cubierta exterior 42, que forma los canales de compresión 94, y la comprimen contra la parte central 43. Como alternativa, sin embargo, también se pueden utilizar otras geometrías. La conformación y disposición se realizan a este respecto preferentemente de tal manera que la circunferencia del rodillo 73a o 73b en un punto es en cada caso proporcional a la circunferencia de la trayectoria circular descrita por el rodillo en este punto alrededor del punto de giro 75a del centro del cabezal del rodillo 72a.
Lafigura 9muestra una forma de realización a modo de ejemplo de un ejemplo de un control independiente uno de otro, de acuerdo con la invención del equipo de transporte por infusión y del equipo de transporte por aspiración de acuerdo con la invención. A este respecto, al principio se muestra el "estado normal", en el que la presión de infusión P-inf es al menos aproximadamente constante y el volumen de aspiración V-asp también es al menos aproximadamente constante - o sea por ejemplo una bomba peristáltica de aspiración gira a una velocidad media constante. Una oclusión de la herramienta de aspiración se muestra como una barra en la abscisa, que representa un eje temporal, o sea por ejemplo cuando una partícula de cristalino fragmentado obstruye la punta de la aguja de aspiración. Debido a ello aumenta el vacío parcial de aspiración en el aparato, como se muestra en la curva correspondiente. De manera correspondiente al aspecto parcial especial de acuerdo con la invención, descrito en este caso, la presión de infusión puede elevarse ahora como medida de precaución a partir de un determinado vacío parcial de aspiración en tal caso con la capacidad de regulación o control rápida y dinámica de la presión de infusión con el equipo de transporte por infusión de acuerdo con la invención, como muestra la curva correspondiente. Esto puede realizarse de forma especialmente automática mediante una unidad de control en el aparato 99, es decir, sin que el médico tenga que hacer nada. Esto se hace en preparación para la esperada ruptura de la oclusión, es decir, cuando la oclusión se disuelve y la aguja de succión queda libre de nuevo - es decir, al final de la barra de oclusión mostrada. Esto se debe a que el vacío parcial de aspiración que ha aumentado para entonces provoca un aumento temporal de la cantidad de líquido aspirado, lo que podría provocar el colapso del ojo (al menos ligeramente). Sin embargo, esto puede compensarse en gran medida mediante el aspecto parcial de acuerdo con la invención del aumento cautelar y temporal de la presión de infusión, puesto que ya se ha transportado más líquido de infusión como precaución para este caso durante la oclusión reconocida (por ejemplo, mediante el aumento de la presión de aspiración). Esto significa que cuando se libera la oclusión hay suficiente líquido disponible en el ojo, de modo que se puede evitar o al menos minimizar el colapso (= colapso de la cámara anterior). Una vez liberada la oclusión y restablecido el estado normal de vacío parcial de aspiración, también puede normalizarse de nuevo la presión de infusión.
La figura 10 muestra una forma de realización a modo de ejemplo de un ejemplo de un ajuste dinámico de la presión de infusión con la infusión activa de acuerdo con la invención como un aspecto parcial de acuerdo con la invención. Se muestra un diagrama en el que, a modo de ejemplo y de manera simplificada al principio fundamental, se representa el volumen de transporte F-asp del equipo de transporte por aspiración y el volumen de transporte F-inf del equipo de transporte por infusión activa controlado de acuerdo con la invención dependiendo del mismo. Esta dependencia se muestra en este caso a modo de ejemplo de tal manera que la infusión se controla en función de una aspiración predeterminada - sin embargo, las formas de realización de acuerdo con la invención también se pueden implementar, en las que la infusión deseada está predeterminada y la aspiración se controla en función de ésta. En el diagrama, la cantidad de infusión es siempre ligeramente superior a la cantidad de aspiración, ya que las pérdidas por fugas se compensan al abrir el ojo. Preferentemente, la dependencia mostrada entre la infusión y la aspiración se utiliza a este respecto como una especie de control previo, que puede superponerse adicionalmente a un control de la presión de infusión real predominante. De este modo, la regulación se simplifica y puede hacerse más dinámico, ya que la desviación de regulación que hay que compensar es ahora sólo pequeña. Además, con una constante de tiempo significativamente más larga, el control previo también puede ajustarse lentamente en función de la pérdida por fuga que se produzca realmente y adaptarse a las pérdidas que se produzcan realmente durante la operación concreta. Por ejemplo, al principio de la intervención, el control previo puede realizarse con una compensación de la tasa de fuga de, por ejemplo, el 7 %, que es lo habitual para esta intervención de acuerdo con la experiencia, porcentaje que se adapta entonces, por ejemplo, al 5 % si la regulación superpuesta provoca una reducción continua de la cantidad de infusión durante un período de tiempo más largo, es decir, si la apertura de la intervención es más estrecha de lo que se supone habitualmente.
En la parte superior del diagrama se muestra a este respecto también la presión de infusión P-sens en el sensor de presión del casete, adaptada de acuerdo con la invención, correspondiente a la cantidad de transporte por infusión F-inf. A este respecto, con el aumento mostrado de la presión de infusión P-sens en el casete, que se realiza de manera correspondiente a este aspecto de la invención en función de un aumento de la cantidad de transporte F-inf, en particular una caída de presión mayor relacionada con el caudal en el conducto hacia el paciente se compensa y da como resultado en el ojo una presión de infusión P-inf más equilibrada y más constante que en el estado de la técnica. Los parámetros para este ajuste de la presión de infusión teórica, dependiente de la cantidad de transporte, es decir, por ejemplo la curva del ajuste P-sens, pueden determinarse, almacenarse y proporcionarse experimentalmente o mediante cálculo para un determinado conjunto de tubos flexibles en cada caso utilizado.
En el estado de la técnica, sin infusión activa, ni siquiera se pueden considerar los desarrollos posteriores ventajosos mencionados anteriormente, ya que este tipo de cosas no se pueden implementar con los sistemas de reacción inercial del estado de la técnica. Además, los problemas que resuelven estas mejoras ventajosas ni siquiera se conocen en el estado de la técnica o son de relevancia obvia.
Otro problema del estado de la técnica es que a menudo se utilizan tubos flexibles relativamente finos para la infusión y, por lo tanto, no se puede despreciar la caída de presión entre la botella de BSS y el aparato, en particular con un caudal de infusión elevado. También ocurre una y otra vez que se forma un vacío parcial en la botella de BSS, lo que tiene un efecto negativo sobre la presión de infusión en el estado de la técnica. Un filtro en la cámara de goteo, por ejemplo, que provoca una caída de presión excesiva, también tiene un efecto negativo. En estos casos, una infusión por gravedad produce menos presión en el ojo y, por tanto, menos estabilidad.
Con la infusión activa de acuerdo con la invención, nada de esto desempeña un papel, ya que los problemas mencionados no tienen ningún efecto, o al menos casi ninguno, sobre la presión de infusión en el ojo, o se compensan activamente por la infusión activa. En particular, la medición de presión en el lado del paciente del equipo de transporte de líquido junto con una regulación de la presión mediante una bomba peristáltica puede compensar las pérdidas de presión mencionadas anteriormente. Además, la bomba peristáltica también puede tener un efecto de succión desde la dirección de la botella de BSS, lo que significa que el caudal también se puede compensar en caso de una caída de presión elevada en el conducto, la cámara de goteo, la botella de infusión, etc. De acuerdo con la invención, también pueden obtenerse valores de flujo más elevados de la botella de BSS -en caso necesario- que con la infusión por gravedad sola, lo que puede ser muy útil en algunas situaciones quirúrgicas. En concreto, es posible reaccionar a este respecto rápida y dinámicamente ante cualquier cambio, lo que hace que la operación sea más segura. En particular, de acuerdo con la invención, tal reacción rápida y dinámica a cualquier fallo también puede realizarse automáticamente por el aparato, es decir, en particular sin o con sólo una intervención mínima del personal. Especialmente a través de un módulo controlador para controlar el equipo de transporte de líquido por infusión, que mantiene o reduce automáticamente los valores teóricos predefinidos y/o los perfiles de valores teóricos de la presión de infusión basándose en los sensores del casete intercambiable.
Claims (15)
1. Aparato (99) oftalmológico que proporciona una irrigación con succión con una función de aspiración y una función de infusión, con:
■ un equipo de transporte por aspiración (52) para la extracción motorizada de líquido desde un instrumento quirúrgico (29) hacia un recipiente de residuos (56), en particular en forma de bomba peristáltica o de aspiración Venturi con eliminación por succión con vacío parcial,
■ un equipo de transporte por infusión (36) para el suministro motorizado de un medio de infusión desde un recipiente de infusión (30) a través de una conexión de infusión (38) y un conducto hacia el instrumento quirúrgico (29),
caracterizado por que
el equipo de transporte por infusión (36) está diseñado como bomba peristáltica para el transporte de volumen activo del medio de infusión con un volumen de transporte conocido, y entre el equipo de transporte por infusión (36) y el instrumento quirúrgico (29) está diseñado en el aparato un equipo de medición de presión (37) con un sensor de presión o fuerza, por medio del cual puede determinarse una presión de infusión del medio de infusión en el aparato.
2. Aparato (99) oftalmológico según la reivindicación 1,caracterizado por que
un módulo de control en el aparato (99) está diseñado de tal manera que se realiza una regulación del volumen de transporte del transporte de volumen de infusión por medio de la presión de infusión.
3. Aparato (99) oftalmológico según la reivindicación 2,caracterizado por que
el módulo de control en el aparato (99) está diseñado de tal manera que se realiza la regulación con consideración de una caída de presión en el conducto hacia el instrumento quirúrgico (29), en donde la caída de presión se compensa, al menos parcialmente con un aumento excesivo de presión durante el transporte de volumen de infusión.
4. Aparato (99) oftalmológico según la reivindicación 3,caracterizado por que
el módulo de control en el aparato (99) está diseñado de tal manera que se realiza una determinación de la caída de presión con consideración de un caudal del medio de infusión, caudal que se determina por medio del volumen de transporte conocido del transporte de volumen de infusión.
5. Aparato (99) oftalmológico según una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado por que
las zonas del equipo de transporte por infusión (36) que entran en contacto con el medio de infusión están diseñadas con las zonas del equipo de transporte por aspiración (52) que entran en contacto con el líquido en un casete intercambiable (1) común para el aparato (99), y el aparato (99) presenta un accionamiento de infusión (76) para el equipo de transporte por infusión (36) y un accionamiento de aspiración (77), separado de éste, para el equipo de transporte por aspiración (52).
6. Aparato (99) oftalmológico según una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado por que
el equipo de medición de presión (37) está diseñado con una membrana (37) flexible en el casete intercambiable (1) y el sensor de presión o fuerza en el aparato (99).
7. Aparato (99) oftalmológico según una de las reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado por que
una unidad de regulación en el aparato (99) está diseñada de tal manera que la presión de infusión determinada del equipo de transporte por infusión (36) puede regularse con respecto a un valor teórico con un control automático, en donde se realiza una adaptación del valor teórico en función de la cantidad de transporte, en particular de tal manera que se compensa una mayor caída de presión, debida al caudal, en el conducto hacia el instrumento quirúrgico (29).
8. Aparato (99) oftalmológico según una de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado por que
éste está diseñado con un ajuste de altura (32) motorizado del recipiente de infusión (30),
y con un equipo de válvula de derivación (35) se proporciona una capacidad de conmutación para derivar opcionalmente el equipo de transporte por infusión (36).
9. Aparato (99) oftalmológico según una de las reivindicaciones 1 a 8,
caracterizado por que
el equipo de transporte por aspiración (52) y el equipo de transporte por infusión (36) están estructurados en su diseño y dimensiones de manera similar, en particular de igual manera.
10. Casete intercambiable (1) para un aparato (99) oftalmológico según la reivindicación 5 con:
■ al menos una parte dura (41, 42, 43) rígida como carcasa del casete intercambiable (1)
■ al menos una parte blanda (44) elástica
en donde la parte dura (41, 42, 43) y la parte blanda (44) forman canales de líquido internos del casete intercambiable (1) y la parte blanda (44) es parcialmente accesible desde el exterior del casete intercambiable (1), y
en donde zonas de la parte blanda (44) forman canales de compresión (94) de la bomba peristáltica del lado del casete para transportar un medio de infusión en al menos uno de los canales de líquido y
en donde zonas de la parte blanda (44) forman al menos una zona n de sensor de presión (37) del lado del casete para determinar una presión de líquido para el medio de infusión en al menos uno de los canales de líquido.
11. Sistema constituido por un aparato (99) oftalmológico según una de las reivindicaciones 1 a 9 así como un casete intercambiable (1) según la reivindicación 10.
12. Procedimiento para la regulación de la presión de infusión automática en un aparato (99) oftalmológico, de acuerdo con la reivindicación 1, para la irrigación con succión, con
un transporte por aspiración activo de un líquido de aspiración desde un instrumento quirúrgico (29) hacia un recipiente de residuos (56), y
un transporte de volumen de infusión activo de un medio de infusión desde un recipiente de infusión (30) hacia una conexión de infusión (38), con una medición de una presión de infusión del medio de infusión en el aparato (99) y una regulación de un volumen de transporte del transporte de volumen de infusión por medio de la presión de infusión,
en donde el transporte de volumen de infusión y el transporte por aspiración se realiza en cada caso por medio de una bomba peristáltica.
13. Procedimiento según la reivindicación 12,caracterizado por quese realiza la regulación con una compensación de una caída de presión en un conducto conectado a la conexión de infusión hacia el ojo, en donde se determina esta caída de presión por medio de un caudal del medio de infusión, que se determina a partir del volumen de transporte.
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 12 a 13,caracterizado poruna adaptación del volumen de transporte y de una presión de transporte de la infusión activa a un valor característico de la aspiración activa con una dependencia de un movimiento de una bomba peristáltica de infusión de un volumen de transporte por aspiración y de una presión de transporte por aspiración de la aspiración activa, en particular en donde se realiza una determinación de un vacío parcial de aspiración y se realiza un aumento temporal de la presión de infusión en caso de un aumento del vacío parcial de aspiración.
15. Procedimiento para controlar automáticamente una infusión activa en un aparato (99) oftalmológico de acuerdo con la reivindicación 1 para irrigación con succión mediante una unidad de control con:
una determinación de una cantidad de transporte por aspiración de una aspiración de la irrigación con succión, un control previo de una cantidad de transporte por infusión de la infusión activa para compensar la cantidad de transporte por aspiración,
una determinación de una presión de infusión de la infusión activa en el aparato (99) y
un reajuste de la cantidad de transporte por infusión controlada previamente para conseguir una presión de infusión deseada, reajuste que se realiza en función de la cantidad de transporte por infusión, en particular para compensar una caída de presión en un conducto hacia un instrumento quirúrgico.
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