RU112035U1

RU112035U1 - ASPIRATION HIGHWAY OF THE PHACOEMULSIFIER

Info

Publication number: RU112035U1
Application number: RU2011130068/14U
Authority: RU
Inventors: Булат Маратович Азнабаев; Виль Насибуллович Рамазанов; Тимур Рафаэльевич Мухамадеев; Дамир Ринатович Бикчураев; Тагир Ильдарович Дибаев
Original assignee: ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ОПТИМЕДСЕРВИС" (ЗАО "Оптимедсервис")
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2012-01-10

Abstract

Аспирационная магистраль факоэмульсификатора, содержащая ригидную силиконовую трубку, соединенные с ней датчик давления, непрерывно оценивающий уровень вакуума в магистрали, перистальтический насос для аспирации фрагментов хрусталика и жидкостей из глаза и стравливающий клапан для сброса вакуума при прорыве окклюзии, отличающаяся тем, что магистраль снабжена дополнительным клапаном сброса вакуума до предустановленного значения с меньшим диаметром сечения выходного отверстия, установленным между перистальтическим насосом и стравливающим клапаном. Aspiration line of a phacoemulsifier containing a rigid silicone tube, a pressure sensor connected to it, continuously assessing the level of vacuum in the line, a peristaltic pump for aspiration of lens fragments and fluids from the eye and a bleed valve for vacuum relief in case of occlusion breakthrough, characterized in that the line is equipped with an additional valve to release the vacuum to a preset value with a smaller outlet diameter between the peristaltic pump and the bleed valve.

Description

Полезная модель относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использована для аспирации разрушенных фрагментов хрусталика и жидкостей из глазного яблока при факоэмульсификации.The utility model relates to medicine, namely to ophthalmology, and can be used for aspiration of destroyed fragments of the lens and fluids from the eyeball during phacoemulsification.

На сегодняшний день в хирургии катаракты наиболее эффективным и безопасным методом признана ультразвуковая факоэмульсификация, для выполнения которой используются высокотехнологичные микрохирургические системы - факоэмульсификаторы (Fine I.Н., 2003; Liu Y., 2007; Wang Y., et al., 2009)To date, in cataract surgery, the most effective and safe method is recognized as ultrasonic phacoemulsification, which is performed using high-tech microsurgical systems - phacoemulsifiers (Fine I.N., 2003; Liu Y., 2007; Wang Y., et al., 2009)

Важным условием, влияющим на клинико-функциональные результаты ультразвуковой факоэмульсификации, является поддержание постоянного внутриглазного давления и нормальных пространственных соотношений между структурами глаза во время операции. Данное условие обеспечивается аспирационно-ирригационной системой, являющейся обязательным компонентом факоэмульсификатора. Гидродинамика факоэмульсификации основывается на равновесии притока в глаз (ирригация) и оттока жидкости из глаза (аспирация) [Азнабаев Б.М. Ультразвуковая хирургия катаракты - факоэмульсификация. М.: Август Борг, 2005. - С.6-8].An important condition affecting the clinical and functional results of ultrasonic phacoemulsification is the maintenance of constant intraocular pressure and normal spatial relations between the structures of the eye during surgery. This condition is provided by the aspiration-irrigation system, which is an essential component of the phacoemulsifier. The hydrodynamics of phacoemulsification is based on the balance of the inflow into the eye (irrigation) and the outflow of fluid from the eye (aspiration) [Aznabaev B.M. Ultrasound cataract surgery - phacoemulsification. M .: August Borg, 2005. - S.6-8].

Ирригационная жидкость (физиологический раствор, сбалансированный солевой раствор и др.) поступает в глаз из емкости, поднятой на определенную высоту над уровнем глаза пациента, через ирригационную магистраль, рабочий инструмент (ультразвуковая рукоятка, ирригационный инструмент). За счет разности давлений в линии аспирации (создаваемой аспирационным насосом) и глазном яблоке жидкость с эмульгированными хрусталиковыми массами выходит через аспирационное отверстие рабочего инструмента в аспирационную магистраль и далее в емкость с отработанной жидкостью (дренаж). При открытом (незакупоренном фрагментами хрусталика) аспирационном отверстии наконечника рабочего инструмента (факоиглы, аспирационной канюли) насос создает аспирационный поток, который притягивает фрагменты хрусталика. Если хрусталик или его фрагмент полностью закупоривает аспирационное отверстие (окклюзия), насос, продолжая работать, создает разряжение (вакуум) в аспирационной магистрали, за счет которого и удерживается фрагмент.Irrigation fluid (saline solution, balanced saline solution, etc.) enters the eye from a container raised to a certain height above the patient’s eye level, through an irrigation line, and a working tool (ultrasonic handle, irrigation tool). Due to the pressure difference in the suction line (created by the suction pump) and the eyeball, the liquid with emulsified lens masses flows through the suction port of the working tool into the suction line and then into the container with the spent liquid (drainage). When the aspiration opening of the tip of the working tool (phaco-needle, aspiration cannula) is open (not blocked by lens fragments), the pump creates an aspiration stream that attracts fragments of the lens. If the lens or its fragment completely clogs the aspiration opening (occlusion), the pump, while continuing to work, creates a vacuum (vacuum) in the suction line, due to which the fragment is held.

Одним из основных негативных факторов при операции являются резкие и быстрые колебания внутриглазного давления, и также возможное возникновение коллапса передней камеры глаза при этом. При полной окклюзии отверстия факоиглы отток жидкости из глаза прекращается, однако аспирационный насос продолжает работать с прежней производительностью, повышая уровень вакуума и вызывая сжатие трубки аспирационной магистрали. При достижении определенного уровня вакуума, при включении ультразвука, или при отрыве фрагмента препятствие аспирационному потоку пропадает, происходит «прорыв» окклюзии с резким падением уровня вакуума, который сопровождается избыточной аспирацией жидкости из передней камеры, вызывая резкое снижение внутриглазного давления (ВГД). Этот гидродинамический феномен называют «постокклюзионной волной» (фиг.1).One of the main negative factors during surgery is sharp and rapid fluctuations in intraocular pressure, and also the possible occurrence of collapse of the anterior chamber of the eye in this case. With complete occlusion of the phaco-needle opening, the outflow of liquid from the eye ceases, however, the suction pump continues to operate at the same capacity, increasing the vacuum level and causing compression of the suction line tube. When a certain vacuum level is reached, when ultrasound is turned on, or when the fragment is separated, the obstruction to the suction flow disappears, an occlusion “breaks through” with a sharp drop in the vacuum level, which is accompanied by excessive aspiration of the fluid from the anterior chamber, causing a sharp decrease in intraocular pressure (IOP). This hydrodynamic phenomenon is called the "post-occlusal wave" (figure 1).

Такие колебания внутриглазного давления неблагоприятно сказываются на состоянии интраокулярных структур, а при наличии сопутствующей глазной патологии могут спровоцировать ее прогрессирование. В конечном итоге, это приводит к различным интра- и послеоперационным осложнениям (Малюгин Б.Э., 2002).Such fluctuations in intraocular pressure adversely affect the state of intraocular structures, and in the presence of concomitant ocular pathology can provoke its progression. Ultimately, this leads to various intra- and postoperative complications (B. Malyugin, 2002).

Во многих факоэмульсификаторах для борьбы с данным феноменом в составе аспирационной магистрали применяется алгоритм предотвращения резких перепадов внутриглазного давления, основанный на непрерывном мониторинге уровня вакуума и своевременной его компенсации при регистрации пропадания окклюзии. Недостатком является то, что данный алгоритм не способен полностью компенсировать резкие изменения потока при прорыве окклюзии с высоких значений вакуума.In many phacoemulsifiers, to control this phenomenon, the suction line uses an algorithm to prevent sudden changes in intraocular pressure, based on continuous monitoring of the level of vacuum and its timely compensation when registering the disappearance of occlusion. The disadvantage is that this algorithm is not able to fully compensate for sharp changes in flow during breakthrough of occlusion from high values of vacuum.

Одним из путей решения данной проблемы является повышение чувствительности вакуумной автоматики, однако предел повышения чувствительности ограничен пульсацией жидкости в аспирационной магистрали, которая возникает при работе перистальтического насоса, используемого в большинстве факоэмульсификаторов (Seibel В., 2005). Датчики вакуумной автоматики офтальмохирургических систем реагируют на данную пульсацию, регистрируя малейшие изменения потока. Таким образом, производители офтальмохирургических систем не имеют возможности повысить порог реагирования на сброс разряжения (вакуума) при пропадании окклюзии, так как при более чувствительной настройке имеет место «ложное срабатывание».One way to solve this problem is to increase the sensitivity of vacuum automation, however, the limit of increase in sensitivity is limited by the pulsation of the liquid in the suction line, which occurs during the operation of the peristaltic pump used in most phacoemulsifiers (Seibel V., 2005). Sensors of vacuum automation of ophthalmic surgical systems respond to this pulsation, registering the slightest changes in flow. Thus, manufacturers of ophthalmic surgical systems are not able to increase the threshold for responding to discharge of vacuum (vacuum) when the occlusion disappears, since with a more sensitive setting there is a “false response”.

В факоэмульсификаторе Signature (АМО), алгоритм управления вакуумной автоматики аспирационной магистрали позволяет уменьшить по-стокклюзионный перепад давления. Микропроцессорное устройство контролирует уровень вакуума и в случае достижения определенного, предварительно установленного уровня и удержании его в течение определенного времени, включает реверсное движение аспирационного насоса с тем, чтобы величина вакуума снизилась до определенного (также заранее установленного хирургом) уровня (US Patent 2009/0005712, 2009 г.).In the Signature phacoemulsifier (AMO), the control algorithm of the vacuum automation of the suction line allows to reduce the stoke-pressure difference in pressure. The microprocessor device controls the vacuum level and, if a certain, pre-set level is reached and held for a certain time, it turns on the reverse movement of the suction pump so that the vacuum decreases to a certain level (also previously set by the surgeon) (US Patent 2009/0005712, 2009).

Недостатком данной магистрали является то, что производитель вынужден «загрублять» (повышать чувствительность) или вовсе отключать на данный период реверсного вращения насоса вакуумную автоматику, т.к. автоматика не способна дифференцировать между собой прорыв окклюзии и быстрое снижение уровня вакуума с накладывающимися на него колебаниями (пульсации жидкости) в аспирационной магистрали, возникающими при реверсном движении насоса, что может привести к значительному коллапсу передней камеры глаза и травме интраокулярных структур при истинном прорыве окклюзии.The disadvantage of this line is that the manufacturer is forced to "roughen" (increase sensitivity) or completely turn off vacuum automation for a given period of reverse rotation of the pump, because Automation is not able to differentiate between themselves an occlusion breakthrough and a rapid decrease in the vacuum level with fluctuations (fluid pulsations) superimposed on it in the suction line that occur during reverse movement of the pump, which can lead to significant collapse of the anterior chamber of the eye and trauma to intraocular structures with a true breakthrough of occlusion.

За прототип принята аспирационная магистраль факоэмульсификатора, состоящая из системы ригидных силиконовых трубок, аспирационного насоса и блока вакуумной автоматики, включающего в себя датчик давления и клапан сброса вакуума. Блок вакуумной автоматики оценивает уровень вакуума каждые 10 мс и, в случае снижения вакуума на превышающее пороговое значение, не превышающее уровень пульсации в аспирационной магистрали, производится сброс отрицательного давления через клапан сброса вакуума [Азнабаев Б.М. Ультразвуковая хирургия катаракты - факоэмульсификация. М.: Август Борг, 2005. - С.6-8].The phacoemulsifier suction line, consisting of a system of rigid silicone tubes, an aspiration pump and a vacuum automation unit, including a pressure sensor and a vacuum relief valve, was taken as a prototype. The vacuum automation unit evaluates the vacuum level every 10 ms and, if the vacuum decreases to a threshold that does not exceed the ripple level in the suction line, a negative pressure is released through the vacuum relief valve [Aznabaev B.M. Ultrasound cataract surgery - phacoemulsification. M .: August Borg, 2005. - S.6-8].

Задача полезной модели заключается в снижении травмирующего гидродинамического воздействия постокклюзионных перепадов на ткани глаза в ходе операции.The objective of the utility model is to reduce the traumatic hydrodynamic effects of post-occlusal drops on eye tissue during surgery.

Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является снижение амплитуды постокклюзионных колебаний давления в аспирационной магистрали.The technical result achieved using the utility model is to reduce the amplitude of post-occlusal pressure fluctuations in the suction line.

Указанный технический результат достигается тем, что аспирационная магистраль факоэмульсификатора, содержащая ригидную силиконовую трубку, соединенные с ней датчик давления, непрерывно оценивающий уровень вакуума в магистрали, перистальтический насос для аспирации фрагментов хрусталика и жидкостей из глаза и стравливающий клапан для сброса вакуума при прорыве окклюзии, согласно полезной модели магистраль снабжена дополнительным клапаном сброса вакуума до предустановленного значения с меньшим диаметром сечения выходного отверстия, установленным между перистальтическим насосом и стравливающим клапаном.The specified technical result is achieved by the fact that the suction line of the phacoemulsifier containing a rigid silicone tube, a pressure sensor connected to it, continuously evaluating the level of vacuum in the line, a peristaltic pump for aspirating the lens fragments and liquids from the eye and a bleed valve to relieve vacuum when the occlusion breaks, according to of the utility model, the line is equipped with an additional valve for vacuum relief to a preset value with a smaller outlet diameter I installed between the peristaltic pump and the bleed valve.

Сущность полезной модели поясняется следующими фигурами:The essence of the utility model is illustrated by the following figures:

на фиг.1 - график изменения ВГД при возникновении «постокклюзионной волны»; на фиг.2 изображена предлагаемая аспирационная магистраль, общий вид; на фиг.3 - график автоматического изменения уровня вакуума при окклюзии, где А - достижение предельного предустановленного значения вакуума и удержание его на этом уровне в течение заданного времени; система распознает данное состояние как окклюзию, В - снижение уровня вакуума до предустановленного значения с сохранением окклюзии, С - прорыв окклюзии за счет прохождения фрагмента по аспирационному каналу и/или включения ультразвука, D - резкое снижение вакуума после прорыва окклюзии.figure 1 - graph of changes in IOP when a "post-occlusal wave"; figure 2 shows the proposed suction line, General view; figure 3 is a graph of automatic changes in the level of vacuum during occlusion, where A is the achievement of the maximum preset value of the vacuum and keeping it at this level for a given time; the system recognizes this condition as occlusion, B - reduction of the vacuum level to a predetermined value while maintaining occlusion, C - breakthrough of occlusion due to passage of the fragment through the suction channel and / or inclusion of ultrasound, D - sharp decrease in vacuum after breakthrough of occlusion.

Предлагаемая аспирационная магистраль факоэмульсификатора содержит ригидную силиконовую трубку 1, соединенные с трубкой датчик давления 2, непрерывно оценивающий уровень вакуума в магистрали, перистальтический насос 3 для аспирации фрагментов хрусталика и жидкостей из глаза, стравливающий клапан 4, а также дополнительный клапан 5 сброса вакуума с меньшим диаметром сечения выходного отверстия, установленный между перистальтическим насосом 3 и стравливающим клапаном 4 (фиг.2). Таким образом, наряду со штатным клапаном сброса разряжения аспирационная магистраль содержит дополнительный клапан сброса вакуума до предустановленного значения, который установлен для дозированного снижения уровня вакуума при достижении окклюзии с целью снижения колебаний потока в системе при прорыве с высоких значений вакуума и как следствие резких колебаний ВГД. При достижении в аспирационной магистрали предельного предустановленного уровня вакуума и сохранении его на этом уровне в течение заданного времени, система распознает данное состояние как окклюзию (А), после чего быстро и плавно снижает уровень вакуума (В) через дополнительный клапан до также предустановленного значения с сохранением окклюзии. Сброс вакуума (D) при прорыве окклюзии (С) за счет прохождения фрагмента по аспирационному каналу и/или включения ультразвука происходит с более низкого, чем первоначальное достигнутое при полной окклюзии значение вакуума, вследствие чего уменьшается и амплитуда «постокклюзионной волны» (фиг.3).The proposed suction line of the phacoemulsifier contains a rigid silicone tube 1, a pressure sensor 2 connected to the tube, continuously evaluating the vacuum level in the line, a peristaltic pump 3 for aspiration of the lens fragments and fluids from the eye, bleed valve 4, and an additional vacuum relief valve 5 with a smaller diameter section of the outlet installed between the peristaltic pump 3 and the bleed valve 4 (figure 2). Thus, along with the standard vacuum discharge valve, the suction line contains an additional vacuum valve to a preset value, which is set to reduce the vacuum level in a metered way when occlusion is achieved in order to reduce flow fluctuations in the system when breaking from high vacuum values and as a result of sharp IOP fluctuations. When the suction line reaches the maximum preset vacuum level and remains at this level for a predetermined time, the system recognizes this condition as occlusion (A), and then quickly and smoothly reduces the vacuum level (B) through an additional valve to a preset value while maintaining occlusion. Vacuum discharge (D) during the breakthrough of occlusion (C) due to passage of the fragment through the suction channel and / or the inclusion of ultrasound occurs from a lower vacuum value than the initial value achieved with complete occlusion, as a result of which the amplitude of the “post occlusion wave” also decreases (Fig. 3 )

Использование полезной модели происходит следующим образом. Включают и подготавливают к работе факоэмульсификатор, в составе которой имеется аспирационная магистраль с дополнительным клапаном сброса вакуума.The use of the utility model is as follows. The phacoemulsifier is turned on and ready for operation, which includes an aspiration line with an additional vacuum relief valve.

При факоэмульсификации после выполнения основного разреза, парацентезов роговицы, вскрытия передней капсулы методом непрерывного кругового капсулорексиса, через основной разрез к хрусталику подводят факоиглу. Под воздействием ультразвука и механических манипуляций факоиглой и вспомогательным инструментом (шпателем, чоппером и др.) разрушают хрусталик, при этом степенью нажатия на педаль во второй позиции изменяют скорость аспирации. За счет работы аспирационного насоса фрагменты хрусталика удаляют. После удаления ядра хрусталика, при помощи бимануальной аспирационно-ирригационной системы удаляются остатки кортикальных масс. После заполнения капсульного мешка вискоэластиком имплантируют ИОЛ, затем весь вискоэластик аспирируют. Разрезы гидратируют.During phacoemulsification after performing the main incision, corneal paracentesis, opening the front capsule by continuous circular capsulorexis, a phaco needle is fed through the main incision to the lens. Under the influence of ultrasound and mechanical manipulations, a phaco needle and an auxiliary tool (spatula, chopper, etc.) destroy the lens, while the degree of pressing the pedal in the second position changes the aspiration speed. Due to the operation of the suction pump, fragments of the lens are removed. After removal of the lens nucleus, the remains of the cortical masses are removed using a bimanual aspiration-irrigation system. After filling the capsule bag with a viscoelastic, an IOL is implanted, then the entire viscoelastic is aspirated. Incisions hydrate.

Эффективность предлагаемой аспирационной магистрали иллюстрируется следующими клиническими примерами.The effectiveness of the proposed suction line is illustrated by the following clinical examples.

Пример 1. Пациент А., 68 лет, диагноз: OD Зрелая возрастная катаракта третьей степени плотности по L. Buratto. Острота зрения до операции OD 0,005 не корригирует; плотность эндотелиальных клеток роговицы 2300 кл/мм². Выполнена факоэмульсификация предлагаемым способом. Были заданы мощность ультразвука - 30%, частота - 10 имп./с. В зависимости от степени нажатия педали в третьей позиции текущая мощность изменялась от 0 до 30%. Эквивалентное время ультразвука в конце операции составило 3 с. Операция и послеоперационный период протекали без осложнений. Острота зрения OD на следующий день после операции 1,0 без коррекции. Плотность эндотелиальных клеток через 3 месяца после операции - 2210 кл/мм² (потеря 3,9%).Example 1. Patient A., 68 years old, diagnosis: OD Mature age-related cataract of the third degree of density according to L. Buratto. Visual acuity before surgery OD 0.005 does not correct; the density of endothelial cells of the cornea 2300 cells / mm ² . Performed phacoemulsification of the proposed method. The ultrasound power was set at 30%, the frequency at 10 pulses / s. Depending on the degree of depressing the pedal in the third position, the current power varied from 0 to 30%. The equivalent ultrasound time at the end of the operation was 3 s. The operation and the postoperative period proceeded without complications. Visual acuity OD the day after surgery 1.0 without correction. The density of endothelial cells 3 months after surgery is 2210 cells / mm ² (loss of 3.9%).

Пример 2. Пациент X., 85 лет, диагноз: OS Зрелая возрастная катаракта четвертой степени плотности по L.Buratto. Острота зрения до операции OS светоощущение с правильной светопроекцией; плотность эндотелиальных клеток роговицы 1990 кл/мм². Выполнена факоэмульсификация предлагаемым способом. Были заданы мощность ультразвука - 50%, частота - 10 имп./с. В зависимости от степени нажатия педали в третьей позиции текущая мощность изменялась от 0 до 50%. Эквивалентное время ультразвука в конце операции составило 11 с. Операция и послеоперационный период - без осложнений. Острота зрения OS на следующий день после операции 0,9 без коррекции. Плотность эндотелиальных клеток через 3 месяца после операции - 1860 кл/мм² (потеря 6,5%).Example 2. Patient X., 85 years old, diagnosis: OS Mature age-related cataract of the fourth degree of density according to L. Buratto. Visual acuity prior to OS operation; light perception with proper light projection; the density of endothelial cells of the cornea 1990 cells / mm ² . Performed phacoemulsification of the proposed method. The ultrasound power was set at 50%, the frequency at 10 pulses / s. Depending on the degree of depressing the pedal in the third position, the current power varied from 0 to 50%. The equivalent ultrasound time at the end of the operation was 11 s. The operation and the postoperative period - without complications. Visual acuity OS the day after surgery 0.9 without correction. The density of endothelial cells 3 months after surgery is 1860 cells / mm ² (loss of 6.5%).

Клиническое применение предлагаемой аспирационной магистрали для офтальмохирургических систем в Центре восстановления зрения «Оптимед» (г.Уфа) на 22 глазах показало, что за счет уменьшения травмирующего гидродинамического воздействия на ткани глаза путем снижения постокклюзионных перепадов внутриглазного давления снижается количество интра- и послеоперационных осложнений при выполнении факоэмульсификации катаракт.The clinical application of the proposed suction line for ophthalmic surgical systems at the Optimum Vision Recovery Center (Ufa) in 22 eyes showed that by reducing the traumatic hydrodynamic effects on the eye tissue by reducing post-occlusal differences in intraocular pressure, the number of intra- and postoperative complications when performing phacoemulsification of cataracts.

Claims

A phacoemulsifier suction line containing a rigid silicone tube, a pressure sensor connected to it, continuously assessing the level of vacuum in the line, a peristaltic pump for aspirating the lens fragments and liquids from the eye, and a bleed valve to relieve vacuum when the occlusion breaks, characterized in that the line is equipped with an additional valve vacuum reset to a preset value with a smaller outlet cross-sectional diameter installed between the peristaltic pump and the drain ivayuschim valve.