BRPI0707392B1 - Instrumento microcirúrgico - Google Patents

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Abstract

instrumento microcirúrgico. um instrumento microcirúrgico incluindo um membro de corte e uma base com um mecanismo atuador que provê corte mais eficiente de tecido.

Description

(54) Título: INSTRUMENTO MICROCIRÚRGICO (51) Int.CI.: A61B 17/32 (30) Prioridade Unionista: 06/02/2006 US 11/348,118 (73) Titular(es): ALCON, INC.
(72) Inventor(es): G. LAMAR KIRCHHEVEL “INSTRUMENTO MICROCIRÚRGICO”
Campo da Invenção
A presente invenção relaciona-se geralmente a instrumentos microcirúrgicos. Mais particularmente, mas não por meio de limitação, a presente invenção relaciona-se a instrumentos microcirúrgicos tendo um orifício para aspirar e cortar tecido.
Descrição da técnica Relacionada
Muitos procedimentos microcirúrgicos requerem corte e/ou remoção de precisão de vários tecidos de corpo. Por exemplo, certos procedimentos cirúrgicos oftálmicos requerem o corte e/ou remoção do humor vítreo, um material transparente como geléia que enche o segmento posterior do olho. O humor vítreo, ou vítreo, é composto de numerosas fibras microscópicas que são presas freqüentemente à retina. Portanto, corte e remoção do vítreo deve ser feito com grande cuidado para evitar tração na retina, a separação da retina do coróide, uma ruptura de retina, ou, no pior caso, corte e remoção da própria retina.
O uso de sondas cortantes microcirúrgicas em cirurgia oftálmica de segmento posterior é bem conhecido. Tais sondas de vitrectomia são tipicamente inseridas por uma incisão na esclerótica perto da 'pars plana'. O cirurgião também pode inserir outros instrumentos microcirúrgicos tais como um iluminador de fibra óptica, uma cânula de infusão, ou uma sonda de aspiração durante a cirurgia de segmento posterior. O cirurgião executa o procedimento enquanto vendo o olho sob um microscópio.
Sondas de vitrectomia convencionais tipicamente incluem um membro de corte externo oco, um membro de corte interno oco arranjado coaxialmente e disposto movelmente dentro do membro de corte externo oco, e um orifício se estendendo radialmente pelo membro de corte externo perto da extremidade distal dele. Humor vítreo é aspirado no orifício aberto, e o membro interno é atuado, fechando o orifício. No fechamento do orifício, superfícies de corte em ambos os membros de corte interno e externo cooperam para cortar o vítreo, e o vítreo cortado é então aspirado longe pelo membro de corte interno. Patentes US N° 4.577.629 (Martinez); 5.019.035 (Missirlian et al.); 4.909.249 (Akkas et al.); 5.176.628 (Charles et al.); 5.047.008 (Juan et al.); 4.696.298 (Higgins et al.); e 5.733.297 (Wang) todas expõem vários tipos de sondas de vitrectomia, e cada uma destas patentes está incorporada aqui em sua totalidade por referência.
Sondas de vitrectomia convencionais incluem sondas do estilo de guilhotina e sondas rotacionais. Uma sonda do estilo de guilhotina tem um membro de corte interno que alterna ao longo de seu eixo longitudinal. Uma sonda rotacional tem um membro de corte interno que alterna ao redor de seu eixo longitudinal. Em ambos os tipos de sondas, os membros de corte internos são atuados usando vários métodos. Por exemplo, o membro de corte interno pode ser movido da posição de orifício aberto à posição de orifício fechado por pressão pneumática contra uma montagem de pistão ou diafragma que supera uma mola mecânica. Na remoção da pressão pneumática, a mola retoma o membro de corte interno da posição de orifício fechado à posição de orifício aberto. Como outro exemplo, o membro de corte interno pode ser movido da posição de orifício aberto à posição de orifício fechado usando uma primeira fonte de pressão pneumática, e então pode ser movido da posição de orifício fechado à posição de orifício aberto usando uma segunda fonte de pressão pneumática. Como um exemplo adicional, o membro de corte interno pode ser atuado eletromecanicamente entre as posições de orifício aberto e fechado usando um motor elétrico giratório convencional ou um solenóide. Patente US N° 4.577.629 provê um exemplo de uma sonda atuada do estilo de guilhotina, pistão pneumático/fonte mecânica. Patentes US N° 4.909.249 e 5.019.035 expõem sondas atuadas do estilo de guilhotina, diafragma pneumático/fonte mecânica. Patente US N° 5.176.628 mostra uma sonda de acionamento pneumático rotacional dual.
Em muitas sondas de vitrectomia convencionais, o curso de corte do membro de corte interno está limitado por contato com a extremidade distal fechada da sonda ao fim do curso de corte. Tal atuação pode cegar as superfícies de corte da sonda. Em muitas sondas vitrectomia convencionais, o curso de retomo do membro de corte interno está limitado pelo pistão atuador ou diafragma contactando um anel de parada. Este arranjo reduz a área de diafragma exposta a pressão atuadora ao começo do curso de corte. Em sondas atuadas por pistão pneumático convencionais (ou diafragma)/mola mecânica, o uso de uma mola de retomo pré-carregada requer pressões atuadoras relativamente grandes para iniciar o curso de corte. Sondas retomadas por mola também exibem força de mola de retomo crescente quando o curso de corte progride, que requer pressão pneumática aumentada para completar o curso de corte. Esta limitação é exacerbada em sondas modernas com velocidades de corte mais altas porque maiores forças de précarga de mola requerem correspondentemente maiores pressões de atuação pneumáticas.
Portanto, uma necessidade existe por uma sonda de vitrectomia melhorada que exibe corte mais eficiente. Tal eficiência deveria facilitar a minimização do ar total consumido durante atuação de sonda, operação a pressões pneumáticas mais baixas, e operação a velocidades de corte mais altas. Minimizar o ar total consumido é particularmente importante para aplicações onde a pressão pneumática é entregue por um tanque pressurizado que é substituído periodicamente. Operar a velocidades de corte mais altas reduz o tempo de aspiração entre cortes e os resultados de turbulência de vítreo e de retina durante corte.
Sumário da Invenção
Em um aspecto, a presente invenção é um instrumento microcirúrgico tendo um membro de corte e uma base. O membro de corte tem um membro de corte externo tubular com um orifício para receber tecido e um membro de corte interno tubular disposto dentro do membro de corte externo. A base tem um mecanismo atuador para alternar atuação do membro de corte interno de forma que o membro de corte interno abra e feche o orifício e corte tecido disposto no orifício. O mecanismo atuador inclui uma câmara de diafragma tendo uma primeira porção de parede e uma segunda porção de parede, um suporte de centro rígido disposto na câmara de diafragma e tendo uma primeira superfície limitadora e uma segunda superfície limitadora, e um diafragma flexível acoplado ao suporte de centro e à base. Na atuação do membro de corte interno, a primeira superfície limitadora contacta a primeira porção de parede a um fim de um curso de corte do membro de corte interno, e a segunda superfície limitadora contacta a segunda porção de parede a um fim de um curso de retomo do membro de corte interno.
Breve Descrição dos Desenhos
Para um entendimento mais completo da presente invenção, e para objetivos e vantagens adicionais dela, referência é feita à descrição seguinte tomada junto com os desenhos acompanhantes, em que:
Figura 1 é uma vista de perspectiva de um instrumento microcirúrgico de acordo com uma concretização preferida da presente invenção;
Figura 2 é uma vista de topo do instrumento microcirúrgico da
Figura 1;
Figura 3 é uma vista secional lateral do instrumento microcirúrgico da Figura 1 mostrado acoplado operativamente a um sistema microcirúrgico;
Figura 4 é uma vista de perspectiva aumentada do membro de came do instrumento microcirúrgico da Figura 1;
Figura 5 é uma vista de seção transversal do membro de came da Figura 4;
Figura 6 é uma vista secional lateral fragmentária aumentada da porção do instrumento microcirúrgico da Figura 1 mostrado em círculo 6 da Figura 2; e
Figura 7 é uma vista secional lateral fragmentária aumentada de uma porção do mecanismo atuador do instrumento microcirúrgico da Figura 1.
Descrição Detalhada de Concretizações Preferidas
As concretizações preferidas da presente invenção e suas vantagens são melhor compreendidas se referindo às Figuras 1 por 7 dos desenhos, mesmos numerais sendo usados para mesmas partes e correspondentes dos vários desenhos.
Instrumento microcirúrgico 10 preferivelmente inclui uma base 12, um cabo atuador 14, um membro de nariz 16, e um membro de corte 18 tendo uma ponta distal 20. Como mostrado nas Figuras, o instrumento microcirúrgico 10 é uma sonda de vitrectomia. Porém, o instrumento microcirúrgico 10 pode ser qualquer sonda microcirúrgica de corte, aspiração ou infusão.
Base 12 inclui um mecanismo atuador 13 para atuar um membro de corte interno tubular 110 de membro de corte 18 de uma maneira alternada. Mecanismo atuador 13 preferivelmente inclui um primeiro orifício pneumático 22, um segundo orifício pneumático 24, uma câmara de diafragma 26, um diafragma flexível 28, e um suporte de centro rígido 30. Diafragma flexível 28 está acoplado a suporte de centro 30 e base 12. Como mostrado nas Figuras, o diafragma flexível 28 está acoplado por fricção a ambos suporte de centro 30 e base 12. Altemativamente, o diafragma flexível 28 pode ser acoplado por fricção à base 12 e sobre- moldado sobre suporte de centro 30. Suporte de centro 30 tem superfícies limitadoras 31a e 31b para conectar com porções de parede 33a e 33b de câmara de diafragma 26, respectivamente. Base 12 ademais inclui um orifício de aspiração 34 e uma porção distal 12a tendo uma abertura 12b e uma ponta distal 12c. Um colar 36 acopla a porção distal 12a a cabo atuador 14. Membro de corte interno 110 está acoplado a suporte de centro 30 e está acoplado de modo deslizante e fluidicamente à base 12 por anéis Ό' 38.
Cabo atuador 14 preferivelmente inclui uma base proximal 50, uma base distal 52, e uma pluralidade de apêndices flexíveis 14a acoplados a ambas bases 50 e 52. Apêndices flexíveis 14a podem ser feitos de qualquer material elástico adequado tendo uma memória, tal como titânio, aço inoxidável, ou um termoplástico adequado. Cabo 14 cerca a porção distal 12a de base 12. Base proximal 50 está acoplada a colar 36. Base distal 52 é recebida dentro de um colar deslizante 54. Um usuário agarra o instrumento microcirúrgico 10 por cabo 14. Quando um usuário exerce uma pressão para dentro nos apêndices flexíveis 14a, os apêndices flexíveis 14a se curvam a ou perto 14b, endireitando e prolongando os apêndices flexíveis 14a, e movendo colar 54 para ponta distal 20. Quando tal pressão é removida, a mola 55 retoma os apêndices flexíveis 14a à posição mostrada na Figura 2.
Membro de nariz 16 preferivelmente inclui câmara de came 70 para receber um membro de came 72, uma câmara de base 74 para receber a ponta distal 12c de base 12, uma bucha 76 para receber o membro de corte interno 110 de membro de corte 18, e uma saída 78 para receber um membro de corte externo tubular 100 de membro de corte 18. Membro de came 72 está acoplado rotacionalmente a membro de nariz 16 dentro de abertura 12b de base 12 por pinos de espiga (não mostrado) inseridos em cada extremidade de uma cavidade 79. Membro de came 72 preferivelmente tem uma primeira superfície de parada 80 para conectar com o colar 54, uma segunda superfície de parada 82 para conectar com a base 12, uma fenda de folga 84 para receber o membro de corte interno 110 de membro de corte 18, e uma superfície de came 86 para conectar com bucha 76. Um anel Ό' 88 veda de modo deslizante e fluidicamente o membro de nariz 16 a membro de corte interno
110.
Como descrito acima, o membro de corte 18 preferivelmente inclui membro cortador externo tubular 100 e membro de corte interno tubular 110. Membro de corte externo 100 tem uma cavidade interna 102, uma extremidade fechada 104, um orifício 106 para receber tecido, e superfícies de corte 108. Membro de corte interno 110 tem uma cavidade interna 112, uma extremidade aberta 114, e uma superfície de corte 116.
Em operação, a sonda de vitrectomia 10 está acoplada operativamente a um sistema microcirúrgico 198. Mais especificamente, o orifício pneumático 22 está acoplado fluidicamente a uma fonte de pressão pneumática 200 por uma linha de fluido 202, o orifício pneumático 24 está acoplado fluidicamente a uma fonte de pressão pneumática 204 por linha de fluido 206, e o orifício de aspiração 34 está acoplado fluidicamente à fonte de vácuo 208 por linha de fluido 209. Cavidade interna 112 e linha de fluido 209 são preparadas com um fluido cirúrgico. Sistema microcirúrgico 198 também tem um microprocessador ou computador 210, que está acoplado eletricamente a fontes de pressão pneumáticas 200 e 204 por interfaces 212 e 214, respectivamente.
Um cirurgião insere a ponta distal 20 no segmento posterior do olho usando uma inserção de 'pars plana'. O cirurgião seleciona um nível de vácuo desejado para fonte de vácuo 208. Tecido é aspirado em cavidade interna 112 por orifício 106. O cirurgião seleciona uma taxa de corte desejada para sonda 10 usando o microprocessador 210 e opcionalmente um dispositivo de controle proporcional (não mostrado), tal como um controlador de pé. Mais especificamente, o microprocessador 210 usa fontes de gás pressurizado 200 e 204 para criar um diferencial de pressão cíclico por diafragma 28 assim para mover o suporte de centro 30, e assim membro de corte interno 110, de uma maneira alternada à taxa de corte desejada. Quando a pressão provida a orifício pneumático 22 é maior do que a pressão provida a orifício pneumático 24, o membro de corte interno 110 é movido para a ponta distal 20 até que a extremidade aberta 114 seja passada por superfície de corte 108, como mostrado na Figura 6. Esta atuação fecha o orifício 106, permitindo as superfícies de corte 108 e 116 cortarem o tecido dentro de cavidade interna 112.
O tecido cortado é aspirado por cavidade interna 112, orifício de aspiração 34, linha de fluido 209, e em uma câmara de coleta (não mostrada). Quando a pressão provida a orifício pneumático 24 é maior do que a pressão provida a orifício pneumático 22, o membro de corte interno 110 é movido longe de ponta distal 20, abrindo o orifício 106 e permitindo a aspiração adicional de tecido.
Durante a atuação de membro de corte interno 110, a superfície limitadora 31a de suporte de centro 30 contacta a porção de parede 33a de câmara de diafragma 26 para terminar precisamente o curso de corte. Superfície limitadora 3 lb de suporte de centro 30 contacta a porção de parede 33b de câmara de diafragma 26 para terminar precisamente o curso de retomo. Quando a superfície limitadora 31a contacta a porção de parede 33a, a superfície de corte 116 de extremidade aberta 114 de membro de corte interno 110 está preferivelmente disposta a ou passada por superfície de corte distal 108 de membro de corte externo 100. Quando a superfície limitadora 31b contacta a porção de parede 33b, a extremidade aberta 114 está preferivelmente disposta a ou perto de superfície de corte proximal 108 de membro de corte externo 100. Tal controle de precisão da atuação de membro de corte interno 110 aumenta grandemente a eficiência de corte de sonda 10.
Do anterior, pode ser apreciado que a presente invenção provê benefícios significantes sobre sondas de vitrectomia convencionais. A presente invenção está ilustrada aqui através de exemplo, e várias modificações podem ser feitas por uma pessoa de habilidade ordinária na arte. Por exemplo, embora a presente invenção seja descrita acima com relação a uma sonda de vitrectomia, é igualmente aplicável a sondas de aspiração, sondas de infusão e outras sondas de corte.
É acreditado que a operação e construção da presente invenção serão aparentes da descrição precedente. Enquanto o aparelho e métodos mostrados ou descritos acima foram caracterizados como sendo preferidos, várias mudanças e modificações podem ser feitas neles sem partir do espírito e extensão da invenção como definida nas reivindicações seguintes.

Claims (2)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Instrumento microcirúrgico (10), caracterizado pelo fato de compreender:
    um membro de corte (18) tendo:
    5 um membro de corte externo tubular (100) com um orifício (106) para receber tecido, dito membro de corte tendo uma superfície de corte distal (108) e uma superfície de corte proximal (108) e um membro de corte interno tubular (110) disposto dentro de dito membro de corte externo e tendo uma terceira superfície de corte (116) e
    10 uma cavidade interna (112) em comunicação com dito orifício (106); e uma base (12) tendo um mecanismo atuador para alternar a atuação de dito membro de corte interno de forma que dito membro de corte interno abra e feche dito orifício e corte tecido disposto em dito orifício, dito mecanismo atuador compreendendo:
    15 uma câmara de diafragma (26) tendo uma primeira porção de parede (33a) e uma segunda porção de parede (33b);
    um suporte de centro rígido (30) disposto em dita câmara de diafragma e tendo uma primeira superfície limitadora rígida (31a) e uma segunda superfície limitadora rígida (31b); e
    20 um diafragma flexível (28) acoplado a dito suporte de centro e dita base;
    por meio de que na atuação de dito membro de corte interno, dita primeira superfície limitadora rígida (31a) contacta dita primeira porção de parede (33a) a um fim de um curso de corte de dito primeiro membro de
    25 corte interno (110), no momento em que a dita terceira superfície de corte (116) está disposta na ou perto da dita superfície de corte distal (108) e o dito membro de corte interno (110) fecha o dito orifício (106) para permitir um corte de tecido recebido dentro da dita cavidade interna (112), e dita segunda superfície limitadora rígida (31b) contacta dita segunda porção de parede
    Petição 870170084721, de 03/11/2017, pág. 14/15 (33b) a um fim de um curso de retorno de dito membro de corte interno (110), no momento em que a terceira superfície de corte (116) está disposta na ou próxima da dita superfície de corte proximal (108) e o dito orifício (106) está aberto para permitir a aspiração do tecido através do dito orifício (106) para
    5 dentro da dita cavidade interna (112).
  2. 2. Instrumento microcirúrgico de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dito instrumento é uma sonda de vitrectomia.
    Petição 870170084721, de 03/11/2017, pág. 15/15
    1/5
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