BRPI0708336A2 - cassete cirúrgico - Google Patents

Abstract

CASSETE CIRURGICO Um cassete cirúrgico que tem uma câmara de aspiração, ou câmara de infusão, com uma porção de sensoriamento e uma porção de armazenagem. A porção de sensoriamento tem uma área de seção transversal transversa pequena e facilita medições acuradas de nível de fluido. A porção de armazenagem tem uma área de seção transversal transversa maior para facilitar armazenagem de fluido.

Description

"CASSETE CIRÚRGICO"

Campo da invenção

A presente invenção pertence, de maneira genérica, a umcassete cirúrgico para utilização com sistemas micro-cirúrgicos e, maisparticularmente, a tais cassetes para utilização com sistemas micro-cirúrgicosofitálmicos.

Descrição da técnica relacionada

Durante cirurgia de pequena incisão e, particularmente durantecirurgia oftálmica, pequenas sondas são inseridas no campo operativo paracortar, remover ou, de outra forma, manipular tecido. Durante estesprocedimentos cirúrgicos fluido é tipicamente infundido para o interior doolho e o fluido de infusão e tecido são aspirados do campo cirúrgico. Os tiposde sistemas de aspiração utilizados, antes da presente invenção eram,genericamente caracterizados ou como controlados por escoamento, oucontrolados por vácuo, dependendo do tipo de bomba utilizada no sistema.

Cada tipo de sistema tem certas vantagens.

Sistemas de aspiração controlados por vácuo são operadosajustando um nível de vácuo desejado, que o sistema busca manter. Vazão édependente de pressão intra-ocular, o nível de vácuo e resistência aescoamento no trajeto do fluido. Informação de vazão real não é disponível.Sistemas de aspiração controlados por vácuo tipicamente utilizam um venturiou bomba de diafragma. Sistemas de aspiração controlados por vácuooferecem as vantagens de tempos de resposta rápidos, controle de níveis devácuo decrescentes e bom desempenho de fluido ao aspirar ar, tal comodurante um procedimento de troca ar/fluido. Desvantagens de tais sistemassão a falta de informação de escoamento, o que resulta em escoamentostransientes elevados durante faco-emulsificação ou fragmentação acopladacom uma falta de detecção de oclusão. Sistemas controlados por vácuo sãodifíceis de operar em um modo de escoamento controlado, devido aosproblemas de medição de escoamento de maneira não invasiva em tempo real.

Sistemas de aspiração controlados por escoamento sãooperados ajustando uma vazão de aspiração desejada para o sistema manter.Sistemas de aspiração controlados por escoamento tipicamente utilizam umabomba peristáltica, de voluta ou de palheta. Sistemas de aspiração controladospor escoamento oferecem as vantagens de vazões estáveis e níveis de vácuoautomaticamente crescentes sob oclusão. Desvantagens de tais sistemas sãotempos de resposta relativamente lentos, respostas de quebra de oclusãoindesejada quando grandes componentes complacentes são utilizados, e ovácuo não pode ser reduzido de maneira linear durante oclusão da ponta.Sistemas controlados por escoamento são difíceis de operar em um modocontrolado por vácuo, uma vez que atrasos no tempo na medição de vácuopodem provocar instabilidade na malha de controle reduzindo o desempenhodinâmico.

Um sistema cirúrgico oftálmico atualmente disponível, osistema MILLENNIUM de Storz Instrument Company contém ambos,sistema de aspiração controlado por vácuo (utilizando uma bomba venturi) eum sistema de aspiração controlado por escoamento separado (utilizando umabomba de voluta). As duas bombas não podem ser utilizadassimultaneamente, e cada bomba requer tubulação e cassete de aspiraçãoseparados.

Um outro sistema cirúrgico oftálmico atualmente disponível, osistema ACCURUS® de Alcon Laboratories, Inc., contém ambos, umabomba venturi e uma bomba peristáltica que operam em série. A bombaventuri aspira material do campo cirúrgico para uma câmara pequena decoleta. A bomba peristáltica bombeia o aspirado da pequena câmara de coletapara um saco de coleta maior. A bomba peristáltica não fornece vácuo paraaspiração para o campo cirúrgico. Assim, o sistema opera como um sistemacontrolado por vácuo.A despeito destes sistemas convencionais, continua a existiruma necessidade por aspiração e infusão de fluidos melhoradas em umsistema cirúrgico oftálmico.

Sumário da invenção

A presente invenção é relativa a um cassete cirúrgico que temuma câmara de aspiração ou infusão colocada nela. A câmara inclui umaporção de sensoriamento inferior para possibilitar medições acuradas demudança de nível de fluido e uma porção de armazenagem superior parapossibilitar a armazenagem de fluidos durante procedimentos cirúrgicos. Aárea da seção transversal transversa da porção de sensoriamento é menor doque a área da seção transversal transversa da porção de armazenagem.

Breve descrição dos desenhos

Para um entendimento mais completo da presente invenção eoutros objetivos e vantagens dela, é feita referência à descrição a seguirtomada em conjunto com os desenhos que acompanham, nos quais:

A figura 1 é um diagrama esquemático que ilustra controle deaspiração em um sistema micro-cirúrgico;

A figura 2 é uma vista frontal de um corpo de cassetecirúrgico; e

A figura 3 é uma vista traseira do corpo de cassete cirúrgico dafigura 2.

Descrição detalhada das configurações preferenciais

As configurações preferenciais da presente invenção e suasvantagens são mais bem entendidas fazendo referência às figuras 1 a 3 dosdesenhos, numerais iguais sendo utilizados para partes iguais ecorrespondentes dos diversos desenhos.

O sistema micro-cirúrgico 10 inclui uma fonte de gáspressurizado 12, uma válvula de isolamento 14, uma válvula proporcional devácuo 16, uma segunda válvula proporcional de vácuo opcional 18, umaválvula proporcional de pressão 20, um gerador de vácuo 22, um transdutorde pressão 24, uma câmara de aspiração 26, um sensor de nível de fluido 28,uma bomba 30, uma porta de saco de coleta 32, uma porta de aspiração 34,um dispositivo cirúrgico 36, um computador ou microprocessador 38, e umdispositivo de controle proporcional 40. Os diversos componentes do sistema10 são acoplados diretamente através de linhas de fluido 44, 46, 48, 50, 52,54, 56, e 58. Os diversos componentes do sistema 10 são acopladoseletricamente através de interfaces 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74 e 76. Aválvula 14 é preferivelmente uma válvula solenóide liga/desliga. Válvulas 16a 20 são preferivelmente válvulas solenóide proporcionais. O gerador devácuo 22 pode ser qualquer dispositivo adequado para gerar vácuo, porém épreferivelmente um chip de vácuo ou um chip de venturi que gera vácuoquando a válvula de isolamento 14 e as válvulas proporcionais de vácuo 16 e18 estão abertas e gás a partir da fonte de gás pressurizado 12 é passadoatravés do gerador de vácuo 22. O transdutor de pressão 24 pode ser qualquerdispositivo adequado para medir diretamente ou indiretamente pressão evácuo. O sensor de nível de fluido 28 pode ser qualquer dispositivo adequadopara medir o nível de um fluido 42 dentro da câmara de aspiração 26, porém épreferivelmente capaz de medir níveis de fluido em uma maneira contínua. Osensor de nível de fluido 28 é mais preferível mente um sensor ótico capaz demedir níveis de fluido em uma maneira contínua. A bomba 30 pode serqualquer dispositivo adequado para gerar vácuo, porém é preferível menteuma bomba peristáltica, uma bomba de voluta ou uma bomba de palheta. Omicroprocessador 38 é capaz de implementar controle de realimentação epreferível mente controle PID. O controlador proporcional 40 pode serqualquer dispositivo adequado para controlar de maneira proporcional osistema 10 e/ou o dispositivo cirúrgico 36 porém é preferivelmente umcontrolador de pé.

O sistema 10 preferivelmente utiliza três métodos distintos decontrolar aspiração, controle por vácuo, controle por aspiração é controle porescoamento. Estes métodos estão mais completamente descritos no PedidoU.S. também pendente de número de Série 11/158.238 depositado em 21 dejunho de 2005 e Pedido U.S. também pendente de número de Série11/158.259 depositado em 21 de junho de 2005, ambos os quais são depropriedade comum com presente pedido, e são aqui com isto incorporadaspara referencia.

Em cada um destes métodos vácuo pode ser fornecido para odispositivo cirúrgico 36 é câmara de aspiração 26 através de linhas de fluido50, 56e58.A câmara de aspiração 26 se enche com fluido 42 aspirado pelodispositivo cirúrgico 36. Fluido 42 inclui fluido de infusão liquida, bem comotecido oftálmico aspirado. A câmara de aspiração 26 é constituída de umaporção de armazenagem 130 e uma porção de sensoriamento 132. A porçãode armazenagem 130 tem uma área de seção transversal transversa maior doque aquela da porção de sensoriamento 132. A área da seção transversaltransversa da porção de armazenagem 130 é preferível mente até 7,5 vezesmaior do que aquela da porção de sensoriamento 132, e mais preferível mentecerca de 7,5 vezes maior do que aquela da porção de sensoriamento 132. Aporção de armazenagem 130 e a porção de sensoriamento 132 são diretamenteacopladas. O ângulo entre a porção de armazenagem 130 e a porção desensoriamento 132 é mais preferível mente cerca de 90 Como é visível nafigura 2 a câmara de aspiração 26 é orientada de modo que a porção dearmazenagem 130 é no sentido do topo do cassete cirúrgico 100.

Como mostrado nas figuras 2 e 3, um cassete cirúrgico 100tem um corpo 102 que inclui a câmara de aspiração 26. Uma cobertura que édiretamente vedada ao lado frontal do corpo 102 não está mostrada parafinalidades de clareza. Uma placa de pinçamento que é vedada de maneirafluida ao lado traseiro do corpo 102 não é mostrada por finalidades de clareza.Uma porta 108 é diretamente acoplada à linha de fluido 50. Uma entrada 110acopla diretamente a porção de sensoriamento 132 da câmara de aspiração 26e a linha de fluido 56. Como discutido aqui acima, a linha de fluido 56 édiretamente acoplada ao dispositivo cirúrgico 36 através da porta 34 e linhade fluido 58. Uma entrada 112 acopla de maneira fluida a porção desensoriamento 132 da câmara de aspiração 26 e a linha de fluido 52. Acâmara de aspiração 26, as portas 32 e 34, as linhas de fluido 52, 54, 56, aporta 108, a entrada 110, e a entrada 112 são preferível mente pré-moldadasde maneira integrada no corpo 102.

Durante operação, um vácuo é fornecido para a câmara deaspiração 26. O fluido 42 é direcionado do dispositivo cirúrgico 36 para acâmara de aspiração 26. A câmara de aspiração 26 tem funcionalidade dupla.Uma destas funções é suportar sensoriamento contínuo de nível a partir doqual uma medição de vazão pode ser determinada. A medição de escoamentopode ser obtida como a seguir:

<formula>formula see original document page 7</formula>

onde Q é a vazão, A é a área de seção transversal da porção de sensoriamento132, AL é a mudança medida de nível de fluido pelo sensor de nível de fluido28, e At é a mudança em tempo. É crítico ter uma medição acurada e precisado nível de fluido 42 na câmara de aspiração 26. Para melhorar asensibilidade da medição de escoamento, a área de seção transversaltransversa da câmara de aspiração 26 perpendicular ao sensor de nível defluido 28, precisa ser pequena. Esta funcionalidade é realizada pela porção desensoriamento 132 da câmara de aspiração 26. Fluido 42 penetra na porção desensoriamento 132 da câmara de aspiração através da entrada 110. A área deseção transversal menor da porção de sensoriamento 132 possibilita que osensor de nível de fluido 28 determine de maneira acurada e precisa amudança de nível de fluido dentro da câmara de aspiração 26. Uma outrafunção da câmara de aspiração 26 é manter fluido adicional 42 para suportarnão interrompido um procedimento cirúrgico durante troca de um saco decoleta (não mostrado) acoplado diretamente à porta de saco de coleta 32. Sedurante um procedimento cirúrgico existir uma necessidade para armazenarfluido dentro da câmara de aspiração 26, como seria o caso durante uma trocade saco de coleta, a porção de armazenagem 130 da câmara de aspiração 26fornece uma grande seção transversal que pode fornecer um amplo volumepara armazenagem de fluido.

A presente invenção está ilustrada aqui para exemplo, ediversas modificações podem ser feitas por alguém de talento ordinário natécnica. Por exemplo, a presente invenção pode ser implementada para umacâmara de infusão 26 de um cassete cirúrgico que tem ao mesmo tempo umaporção de armazenagem 130 e uma porção de sensoriamento 132, contra umacâmara de aspiração 26 como descrito aqui acima.

Acredita-se que a operação e construção da presente invençãoserão evidentes a partir da descrição precedente. Embora o aparelho emétodos mostrados ou descritos acima tenham sido caracterizados comosendo preferenciais, diversas mudanças e modificações podem ser feitas nelassem se afastar do espírito e escopo da invenção como definida nasreivindicações a seguir.

Claims (10)

1. Cassete cirúrgico, caracterizado pelo fato de que tem umacâmara de aspiração colocada nela, dita câmara de aspiração compreendendo:uma porção de sensoriamento que tem uma primeira área deseção transversal transversa; éuma porção de armazenagem acoplada de maneira fluida à ditaporção de sensoriamento e que tem uma segunda área de seção transversaltransversa maior do que dita primeira área de seção transversal transversa, emque dita porção de sensoriamento é colocada dentro de dita câmara deaspiração, de modo que um fluido de aspiração cirúrgica primeiro penetra emdita porção de sensoriamento e substancialmente enche dita porção desensoriamento antes de penetrar em dita porção de armazenagem.

2. Cassete cirúrgico de acordo com a reivindicação 1,caracterizado de pelo fato de dita porção de sensoriamento ser colocadapróxima a um fundo de dita câmara de aspiração e dita porção dearmazenagem ser colocada próxima a um topo de dita câmara de aspiração.

3. Cassete cirúrgico de acordo com a reivindicação 1,caracterizado de pelo fato de dita segunda área de seção transversal transversaser aproximadamente 7,5 vezes maior do que dita primeira área de seçãotransversal.

4. Cassete cirúrgico de acordo com a reivindicação 1,caracterizado de pelo fato de dita porção de sensoriamento funcionar parafornecer evidência acurada e precisa de mudanças de nível de fluido, e ditaporção de armazenagem funcionar para fornecer armazenagem de fluidoadequada durante operação.

5. Cassete cirúrgico de acordo com a reivindicação 1,caracterizado de pelo fato de o ângulo entre dita porção de sensoriamento edita porção de armazenagem ser cerca de 90 graus.

6. Cassete cirúrgico, caracterizado pelo fato de que tem umacâmara de infusão colocada nela, dita câmara de infusão compreendendo:uma porção de sensoriamento que tem uma primeira área deseção transversal transversa; euma porção de armazenagem acoplada diretamente à ditaporção de sensoriamento e que tem uma segunda área de seção transversaltransversa maior do que dita primeira área de seção transversal transversa, naqual dita porção de sensoriamento é colocada dentro de dita câmara deinfusão de modo que um fluido de infusão cirúrgica primeiro penetra em ditaporção de sensoriamento e substancialmente enche dita porção desensoriamento antes de penetrar em dita porção de armazenagem.

7. Cassete cirúrgico de acordo com a reivindicação 6,caracterizado de pelo fato de dita porção de sensoriamento ser colocadapróxima a um fundo de dita câmara de infusão, e dita porção de armazenagemser colocada próxima a um topo de dita câmara de infusão.

8. Cassete cirúrgico de acordo com a reivindicação 6,caracterizado de pelo fato de dita segunda área de seção transversal transversaser aproximadamente 7,5 vezes maior do que àquela dita primeira área deseção transversal transversa.

9. Cassete cirúrgico de acordo com a reivindicação 6,caracterizado de pelo fato de dita porção de sensoriamento funcionar parafornecer evidência acurada e precisa de mudanças de nível de fluido, e ditaporção de armazenagem funcionar para fornecer armazenagem de fluidoadequada durante operação.

10. Cassete cirúrgico de acordo com a reivindicação 6,caracterizado de pelo fato de o ângulo entre dita porção de sensoriamento edita porção de armazenagem ser cerca de 90 graus.