ITRM20000038U1

ITRM20000038U1 - POINT FOR PHACOEMULSIFICATION.

Info

Publication number: ITRM20000038U1
Authority: IT
Original assignee: Optikon 2000 Spa
Priority date: 2000-03-01
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2001-09-03
Also published as: IT249076Y1; ITRM20000038V0

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

a corredo di una domanda di brevetto per modello di utilità avente per titolo: accompanying a patent application for a utility model entitled:

"Punta per facoemulsificazione" "Tip for phacoemulsification"

La presente innovazione riguarda una punta per facoemulsificazione . The present innovation relates to a tip for phacoemulsification.

Più in dettaglio l'innovazione riguarda una punta del tipo detto, realizzata in titanio, particolarmente studiata per utilizzare elevati livelli di vuoto. More in detail, the innovation relates to a tip of the above type, made of titanium, particularly designed to use high vacuum levels.

E' noto come le punte per facoemulsificazione tradizionali debbano essere utilizzate con un livello di vuoto relativamente basso per evitare il rischio di collasso della càmera anteriore dell'occhio. It is well known that traditional phacoemulsification tips must be used with a relatively low vacuum level to avoid the risk of collapse of the anterior chamber of the eye.

Ciò limita la possibilità di trattenere il nucleo durante la sua emulsificazione e di aspirarlo in modo efficiente. Infatti, mentre l'aspirazione tende ad attirare il materiale verso la punta, la vibrazione ultrasonica tende ad allontanarlo. This limits the ability to hold the core during its emulsification and to aspirate it efficiently. In fact, while the suction tends to attract the material towards the tip, the ultrasonic vibration tends to move it away.

Appare evidente la necessità di disporre di una soluzione che consenta di utilizzare con sicurezza livelli di vuoto più elevati. A tal fine, risulta indispensabile conoscere la meccanica del fenomeno che conduce al collasso della camera anteriore. There is a clear need for a solution that allows higher vacuum levels to be used safely. To this end, it is essential to know the mechanics of the phenomenon that leads to the collapse of the anterior chamber.

In un sistema di facoemulsificazione con aspirazione mediante pompa peristaltica, in condizioni di punta non occlusa, il livello di vuoto presente nella linea di aspirazione è molto basso. Infatti, la pompa peristaltica produce un flusso di liquidi modesto (di solito 18-30 cc/min), e la punta per facoemulsificazione ha un diametro interno relativamente grande (circa 0,9 mm) ed una lunghezza limitata (inferiore a 30 mm). In queste condizioni, l'impedenza offerta al passaggio dei liquidi da parte della punta e quindi il vuoto nella linea, è molto limitata (nell'ordine dei 30-40 mmHg). In a phacoemulsification system with suction by peristaltic pump, in conditions of non-occluded tip, the vacuum level present in the suction line is very low. In fact, the peristaltic pump produces a modest flow of liquids (usually 18-30 cc / min), and the phacoemulsification tip has a relatively large internal diameter (about 0.9 mm) and a limited length (less than 30 mm). . In these conditions, the impedance offered to the passage of liquids by the tip and therefore the vacuum in the line, is very limited (in the order of 30-40 mmHg).

Il flusso di soluzione salina, proveniente dalla bottiglia di infusione, è ampiamente sufficiente a mantenere la pressione intraoculare e ad assicurare la stabilità della camera anteriore. The flow of saline from the infusion bottle is amply sufficient to maintain intraocular pressure and ensure stability of the anterior chamber.

Quando viene catturato un frammento di nucleo, la punta si occlude, per cui si interrompe il flusso di aspirazione, e il vuoto nella linea di aspirazione sale fino al limite selezionato dal chirurgo. When a core fragment is captured, the tip becomes occluded, which interrupts the flow of suction, and the vacuum in the suction line rises to the limit selected by the surgeon.

La crescita del vuoto crea un accumulo di energia potenziale da parte delle componenti elastiche presenti nel circuito (pareti dei tubi, bolle d'aria, ecc.) che si deformano. The growth of the vacuum creates an accumulation of potential energy by the elastic components present in the circuit (tube walls, air bubbles, etc.) which deform.

Quando il chirurgo attiva l'emissione di ultrasuoni ed emulsifica la cataratta, l'occlusione viene rimossa, e le componenti elastiche del circuito tornano alla forma originale liberando istantaneamente l'energia potenziale accumulata: perché il vuoto torni rapidamente ai valori precedenti all'occlusione si stabilisce un flusso di liquidi in uscita dalla camera anteriore limitato solo dall'impedenza del puntale di aspirazione. When the surgeon activates the ultrasound emission and emulsifies the cataract, the occlusion is removed, and the elastic components of the circuit return to their original shape, instantly releasing the accumulated potential energy: so that the vacuum quickly returns to the values prior to the occlusion. establishes a flow of liquids leaving the anterior chamber limited only by the impedance of the suction tip.

Se il vuoto selezionato è elevato, il flusso dalla bottiglia di irrigazione non è sufficiente a bilanciare il picco di flusso di aspirazione e si verifica un collasso della camera anteriore dell'occhio . If the selected vacuum is high, the flow from the irrigation bottle is insufficient to balance the peak suction flow and a collapse of the anterior chamber of the eye occurs.

E' evidente che per mantenere la stabilità della camera anteriore è necessario trovare un sistema che faccia in modo che l'energia potenziale accumulata durante l'occlusione venga rilasciata in modo graduale e non istantaneo, così da limitare l'ampiezza del picco di flusso (aumentandone la durata) fino a valori facilmente bilanciabili dal flusso di irrigazione . It is evident that in order to maintain the stability of the anterior chamber it is necessary to find a system that ensures that the potential energy accumulated during the occlusion is released gradually and not instantaneously, so as to limit the amplitude of the flow peak ( increasing its duration) up to values that can be easily balanced by the irrigation flow.

Un modo semplice per ottenere questo risultato è ridurre il diametro interno della punta di aspirazione in modo da aumentarne considerevolmente l'impedenza al passaggio dei fluidi: tale impedenza è infatti inversamente proporzionale al quadrato del diametro, quindi una riduzione di tale diametro dell'ordine del 20% causa un aumento di impedenza del 40%. A simple way to obtain this result is to reduce the internal diameter of the suction tip so as to considerably increase its impedance to the passage of fluids: this impedance is in fact inversely proportional to the square of the diameter, therefore a reduction of this diameter of the order of 20% causes a 40% increase in impedance.

Sul mercato esistono punte per facoemulsifreazione aventi le summenzionate caratteristiche. On the market there are tips for phacoemulsifreaction having the aforementioned characteristics.

Tuttavia, anche la forza che trattiene i pezzi di nucleo attaccati all'estremità della punta in titanio è direttamente proporzionale alla superficie frontale dello stesso (F=VAC x S) e quindi al quadrato del diametro della punta. However, the force holding the core pieces attached to the tip of the titanium tip is also directly proportional to the front surface of the titanium tip (F = VAC x S) and therefore to the square of the tip diameter.

Per tale motivo, in questo tipo di punte, la possibilità di incrementare il livello di vuoto rispetto a quello utilizzato con punte standard non produce alcun vantaggio reale per quanto riguarda la capacità di trattenere fermamente il nucleo. For this reason, in this type of tips, the possibility of increasing the vacuum level compared to that used with standard tips does not produce any real advantage as regards the ability to firmly hold the core.

Infatti, se la riduzione di diametro interno consente di aumentare il livello di vuoto del 40%, ad esempio da 200 a 280 mmHg, si ottiene la stessa forza di trattenimento delle masse che in una punta di dimensioni standard si otterrebbe con il livello di vuoto originale (200 mmHg). In fact, if the reduction of the internal diameter allows to increase the vacuum level by 40%, for example from 200 to 280 mmHg, the same holding force of the masses is obtained that in a tip of standard dimensions would be obtained with the vacuum level. original (200 mmHg).

Un'altra possibile soluzione nota (Cobra tip, Surgical Design) prevede la realizzazione di una punta per facoemulsificazione che abbia un diametro frontale standard (I.D.=0,9 mm) e in cui, ad una distanza di 1-2 mm dall'estremità il diametro si riduca a 0,5 - 0,6 mm. Another possible known solution (Cobra tip, Surgical Design) provides for the realization of a tip for phacoemulsification that has a standard front diameter (I.D. = 0.9 mm) and in which, at a distance of 1-2 mm from the end the diameter is reduced to 0,5 - 0,6 mm.

In questo modo la sezione a contatto con la cataratta ha dimensioni standard e quindi può esercitare una buona forza di trattenimento del nucleo, la successiva riduzione di diametro consente di utilizzare livelli di vuoto più elevati. In this way the section in contact with the cataract has standard dimensions and therefore can exert a good holding force of the core, the subsequent reduction in diameter allows the use of higher vacuum levels.

Tuttavia esistono problemi che limitano l'uso di tale punta, e in particolare la necessità di utilizzare manicotti rigidi (non in silicone), non ben accetti alla maggioranza dei chirurghi, e il fatto che, specie se gli ultrasuoni vengono utilizzati in modalità pulsata, alcune particelle di cataratta possono arrestarsi nella zona di piccolo diametro della punta causando l'occlusione della stessa. However, there are problems that limit the use of this tip, and in particular the need to use rigid sleeves (not in silicone), not well accepted by the majority of surgeons, and the fact that, especially if ultrasounds are used in pulsed mode, some cataract particles can stop in the small diameter area of the tip causing it to become occluded.

Nel brevetto US N° 5.112.339 (Zelman) è descritto un apparecchio per estrarre tessuto di cataratta. In detto brevetto vengono esplicitate le problematiche cui si è fatto riferimento in precedenza. In US patent No. 5,112,339 (Zelman) an apparatus for extracting cataract tissue is described. The problems referred to above are explained in this patent.

Alla luce di quanto sopra appare bene evidente la necessità di poter disporre di una punta per facoemulsificazione come quella proposta secondo la presente invenzione che consente l'utilizzo di elevati livelli di vuoto, evitando gli inconvenienti menzionati. In the light of the above, the need to have a phacoemulsification tip such as the one proposed according to the present invention which allows the use of high vacuum levels, avoiding the aforementioned drawbacks, is clearly evident.

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione una punta per facoemulsificazione con una estremità con sezione frontale di taglio, un canale centrale di passaggio del tessuto rimosso, caratterizzata dal fatto che a breve distanza dall'estremità di taglio è previsto un diaframma che riduce il diametro interno del canale centrale della punta per alcuni decimi di millimetro della sua lunghezza. Therefore, the specific object of the present invention is a tip for phacoemulsification with one end having a front cutting section, a central channel for passing the removed tissue, characterized in that a diaphragm which reduces the internal diameter is provided at a short distance from the cutting end. of the central channel of the tip for a few tenths of a millimeter of its length.

Preferibilmente, detto diaframma ha una forma asimmetrica, in particolare presenta una parete sostanzialmente verticale (o sostanzialmente perpendicolare all'asse della punta) sul lato rivolto verso l'estremità di taglio della punta, e una forma conica sul lato rivolto verso la base della punta stessa. Secondo l'innovazione, detto diaframma potrà essere previsto a ca. 1,8 mm dalla estremità di taglio della punta e riduce il diametro interno del canale a circa 0,5 mm. Preferably, said diaphragm has an asymmetrical shape, in particular it has a substantially vertical wall (or substantially perpendicular to the axis of the tip) on the side facing the cutting end of the tip, and a conical shape on the side facing the base of the tip. itself. According to the innovation, said diaphragm can be foreseen at approx. 1.8mm from the cutting end of the tip and reduces the internal diameter of the channel to approximately 0.5mm.

La presente innovazione verrà ora descritta, a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo una sua forma preferita di realizzazione, con particolare riferimento alla figura del disegno allegato che mostra una vista in sezione della punta per facoemulsificazione. The present invention will now be described, by way of illustration, but not of limitation, according to a preferred embodiment thereof, with particular reference to the figure of the attached drawing which shows a sectional view of the tip for phacoemulsification.

La punta 1 secondo l'innovazione ha dimensioni esterne identiche a quelle di una punta standard ma una geometria interna appositamente studiata per rallentare il movimento della cataratta e dei fluidi aspirati al momento della rottura della occlusione. The tip 1 according to the innovation has external dimensions identical to those of a standard tip but an internal geometry specifically designed to slow down the movement of the cataract and the fluids sucked in when the occlusion breaks.

Come si vede dalla figura, la sezione frontale della punta 1 è identica a quella di una punta standard, mantenendosi quindi, a parità di vuoto, la forza di trattenimento della masse. As can be seen from the figure, the front section of the tip 1 is identical to that of a standard tip, thus maintaining the mass holding force at the same vacuum.

A breve distanza dall'estremità 2 (circa 1,8 mm) è stato ricavato un diaframma 3, ricavato nel canale centrale 4 della punta 1, che riduce il diametro della punta, in particolare a circa 0,5 mm per alcuni decimi di millimetro della sua lunghezza. A short distance from the end 2 (about 1.8 mm) a diaphragm 3 was obtained, obtained in the central channel 4 of the tip 1, which reduces the diameter of the tip, in particular to about 0.5 mm for a few tenths of a millimeter of its length.

Tale diaframma 3 ha una forma asimmetrica: una parete 3' praticamente verticale (perpendicolare all'asse della punta 1) dal lato rivolto verso l'estremità 2 della punta 1, e una forma conica 3" sul lato rivolto verso la base della punta 1 stessa. This diaphragm 3 has an asymmetrical shape: a practically vertical wall 3 '(perpendicular to the axis of tip 1) on the side facing the end 2 of tip 1, and a conical shape 3 "on the side facing the base of tip 1 itself.

La punta 1 secondo l'innovazione funziona secondo il seguente meccanismo. Tip 1 according to the innovation works according to the following mechanism.

La sezione frontale di dimensioni pari a quelle di una punta standard consente un buon rapporto tra il limite di vuoto selezionato e la forza di trattenimento del nucleo. The front section with dimensions equal to those of a standard drill allows a good relationship between the vacuum limit selected and the holding force of the core.

La riduzione sostanziale di diametro aumenta considerevolmente l'impedenza idraulica della punta limitando i picchi di flusso in fase di rimozione dell'occlusione e consentendo quindi di impostare maggiori valori di vuoto. Poiché la zona di restringimento è breve e localizzata in una zona in cui è forte l'oscillazione della punta 1 e quindi l'azione di emulsifreazione del nucleo, non sono possibili i fenomeni di bloccaggio descritti per la punta "cobra". The substantial reduction in diameter considerably increases the hydraulic impedance of the tip by limiting the flow peaks in the phase of removing the occlusion and thus allowing to set higher vacuum values. Since the narrowing zone is short and localized in a zone in which the oscillation of the tip 1 is strong and therefore the emulsifying action of the core, the blocking phenomena described for the "cobra" tip are not possible.

Anzi, da questo punto di vista, poiché il nucleo viene emulsificato più finemente (dovendo anche passare dal diaframma), la punta 1 secondo l'innovazione si risente meno di fenomeni di bloccaggio anche di una punta standard. Indeed, from this point of view, since the core is emulsified more finely (also having to pass through the diaphragm), the tip 1 according to the innovation is less affected by blocking phenomena even than a standard tip.

La parete frontale 3' (verticale) del diaframma 3, oscillando assialmente con la punta 1 durante la fase di emissione degli ultrasuoni, provoca una superficie addizionale di emissione degli ultrasuoni che migliora la emulsificazione del nucleo. Tale zona di turbolenza si trova all'interno della punta 1 stessa e non disturba quindi le strutture dell'occhio. The front wall 3 '(vertical) of the diaphragm 3, oscillating axially with the tip 1 during the ultrasound emission phase, causes an additional ultrasound emission surface which improves the emulsification of the core. This turbulence zone is located inside the tip 1 itself and therefore does not disturb the structures of the eye.

L'asimmetria del diaframma 3 provoca, durante l'oscillazione ultrasonica, un'azione di pompaggio meccanico, più sensibile sulle particelle solide del nucleo, che rallenta il passaggio delle particelle stesse attraverso il diaframma 3 riducendo ulteriormente i picchi di flusso di aspirazione e quindi la possibilità di collasso della camera anteriore ad alti livelli di vuoto. The asymmetry of the diaphragm 3 causes, during the ultrasonic oscillation, a mechanical pumping action, more sensitive on the solid particles of the core, which slows down the passage of the particles themselves through the diaphragm 3, further reducing the suction flow peaks and therefore the possibility of collapse of the anterior chamber at high vacuum levels.

PROVE TESTS

E' stata eseguita una serie di misure sulla punta con diaframma mettendola a confronto con una punta standard. A series of measurements was performed on the tip with diaphragm in comparison with a standard tip.

I risultati ottenuti sono veramente interessanti. The results obtained are really interesting.

Lo scopo delle prove era quello di misurare la resistenza al passaggio dei fluidi a diversi livelli di vuoto e verificare l’effetto della turbolenza prodotta dagli ultrasuoni sui picchi di flusso. The purpose of the tests was to measure the resistance to the passage of fluids at different vacuum levels and verify the effect of the turbulence produced by ultrasound on the flow peaks.

Il setup di prova era il seguente: The test setup was as follows:

pompa Venturi con sistema di impostazione del livello di vuoto; Venturi pump with vacuum level setting system;

- provetta graduata per misurare il flusso aspirato attraverso la punta/manipolo ai diversi livelli di vuoto; - graduated test tube to measure the aspirated flow through the tip / handpiece at different vacuum levels;

punta con diaframma da 0,5mm; tip with 0.5mm diaphragm;

- punta standard. - standard tip.

I risultati ottenuti sono i seguenti: The results obtained are the following:

Vuoto flow flow Vacuum flow flow

punta Std. p. diaframma tip Std. p. diaphragm

senza U/S senza U/S con U/S without U / S without U / S with U / S

100 86cc/min 50 36 100 86cc / min 50 36

150 112 60 42 150 112 60 42

200 130 72 50 200 130 72 50

250 147 83 57 250 147 83 57

300 160 96 62 300 160 96 62

350 170 103 68 350 170 103 68

400 176 110 76 400 176 110 76

la prima colonna indica il livello di vuoto impostato sulla Venturi; the first column indicates the vacuum level set on the Venturi;

la seconda è il flusso lasciato passare da una punta standard a quel livello di vuoto; the second is the flow let through by a standard tip at that vacuum level;

la terza è il flusso nella punta a diaframma senza attivare gli ultrasuoni (dà conto solo dell'effetto idraulico della strozzatura); the third is the flow in the diaphragm tip without activating the ultrasounds (it only takes into account the hydraulic effect of the restriction);

la quarta è il flusso nella punta a diaframma con gli ultrasuoni attivi a lOOmicron. the fourth is the flow in the diaphragm tip with active ultrasound at 100 microns.

Si è anche provato ad attivare gli ultrasuoni e a misurare il flusso con la punta standard: il flusso aumenta con gli U/S attivi di circa 5-10 cc/min. In pratica i picchi di flusso che si ottengono con una punta standard a 150mmHg di vuoto si hanno nella punta con diaframma attorno a 400mmHg. It was also tried to activate the ultrasound and to measure the flow with the standard tip: the flow increases with the active U / S by about 5-10 cc / min. In practice, the flow peaks that are obtained with a standard tip at 150mmHg of vacuum occur in the tip with a diaphragm around 400mmHg.

Se si considera inoltre che per rompere la cataratta e produrre l'aspirazione è necessario che gli ultrasuoni siano attivi, si vede che la punta diaframma, se la potenza è regolata a 100micron, produce a 400mmHg picchi di flusso che la punta standard ha a soli 80-85mmHg. If we also consider that to break the cataract and produce the suction it is necessary that the ultrasounds are active, we see that the diaphragm tip, if the power is adjusted to 100micron, produces at 400mmHg peaks of flow that the standard tip has only 80-85mmHg.

A livelli di potenza inferiori, l'effetto 'benefico' sul flusso degli U/S sarebbe inferiore, ma già a 50micron è dell'ordine dei 16-18cc/min. At lower power levels, the 'beneficial' effect on U / S flow would be less, but already at 50micron it is of the order of 16-18cc / min.

La presente innovazione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate. The present innovation has been described for illustrative but not limitative purposes, according to its preferred embodiments, but it is to be understood that variations and / or modifications may be made by those skilled in the art without thereby departing from the relative scope of protection, as defined from the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. Tip for phacoemulsification with one end with a front cutting section, a central channel for the passage of the removed tissue, characterized in that a diaphragm is provided at a short distance from the cutting end which reduces the internal diameter of the central channel of the tip to a few tenths of a millimeter of its length.

2. Tip for phacoemulsification according to claim 1, characterized in that said diaphragm has an asymmetrical shape.

3. Tip for phacoemulsification according to claim 2, characterized in that said diaphragm has a substantially vertical wall (or substantially perpendicular to the axis of the tip) on the side facing the cutting end of the tip, and a conical shape on the side facing towards the base of the tip itself.

4. Tip for phacoemulsification according to one of the preceding claims, characterized in that said diaphragm is provided at approx. 1.8mm from the cutting end of the tip and reduces the internal diameter of the channel to approximately 0.5mm.

5. Tip for phacoemulsification according to any one of the preceding claims, substantially as illustrated and described.