ES2213739T3 - Inyeccion y aspiracion quirurgicas simultaneas con control de pedal. - Google Patents

Abstract

Sistema quirúrgico para inyectar un primer fluido (12) viscoso en un tejido diana simultáneamente con la aspiración de un segundo fluido (16) viscoso desde dicho tejido diana, que comprende: un conjunto capaz de suministrar presión neumática y vacío al menos a un instrumento microquirúrgico; un pedal (120), acoplado funcionalmente a una válvula (102) neumática proporcional de dicho conjunto caracterizado porque un primer intervalo de movimiento de dicho pedal se encuentra en un plano generalmente vertical en el que dicho conjunto suministra presión neumática proporcional; y un segundo intervalo de movimiento de dicho pedal se encuentra en un plano generalmente vertical en el que dicho conjunto suministra una presión neumática y un vacío proporcional sustancialmente constantes.

Description

Inyección y aspiración quirúrgicas simultáneas con control de pedal.

Campo de la invención

La presente invención se refiere generalmente a un aparato para proporcionar inyección y aspiración simultáneas de fluido viscoso en un sistema quirúrgico. Más particularmente, pero sin limitarse a ello, la presente invención se refiere a aparatos y métodos para inyectar un tamponamiento fluido viscoso a largo plazo en el segmento posterior del ojo mientras se aspira simultáneamente un tamponamiento fluido viscoso a corto plazo fuera del ojo durante la cirugía vitreorretiniana.

Descripción de la técnica relacionada

En un ojo humano sano, la retina está unida físicamente al coroides de una manera generalmente circunferencial por detrás del anillo ciliar. El humor vítreo, un material transparente similar a la gelatina que rellena el segmento posterior del ojo, ayuda a hacer que el resto de la retina se tienda contra el coroides, pero sin unirse físicamente. Una analogía útil es imaginar el coroides como las paredes de una piscina. La retina es como un papel pintado que se presiona contra las paredes de la piscina por el agua en la piscina, pero que únicamente está unido físicamente a las paredes en la parte superior de la piscina.

Algunas veces, una parte de la retina llega a desprenderse del coroides. Otras veces, una parte de la retina puede desgarrarse, permitiendo que el humor acuoso, y en ocasiones el vítreo, fluya entre la retina y el coroides. Ambos estados dan como resultado una pérdida de visión.

Para reparar quirúrgicamente estos estados, un cirujano inserta normalmente una sonda de vitrectomía en el segmento posterior del ojo mediante una incisión a través de la esclerótica en el anillo ciliar. Tal incisión se denomina esclerectomía. El cirujano normalmente inserta también una fuente de luz de fibra óptica y una cánula de infusión en el ojo mediante incisiones similares y, en ocasiones, puede sustituir la sonda de vitrectomía por una sonda de aspiración. Mientras observa el segmento 25 posterior con un microscopio y con la ayuda de la fuente de luz de fibra óptica, el cirujano corta y aspira el humor vítreo usando la sonda de vitrectomía para acceder al desprendimiento o desgarro de la retina. El cirujano también puede utilizar la sonda de vitrectomía, tijeras, unas pinzas y/o fórceps para extraer cualquier membrana que haya contribuido al desprendimiento o desgarro de la retina. Durante esta parte de la cirugía, normalmente se infunde una solución salina en el ojo mediante la cánula de infusión para mantener la tensión intraocular apropiada.

A continuación, muchos cirujanos inyectan un líquido de perfluorocarbono en el segmento posterior del ojo para hacer que la parte desprendida o desgarrada de la retina se aplane contra el coroides en la localización apropiada. Una vez localizada apropiadamente la parte desprendida o desgarrada de la retina, el cirujano utiliza una sonda de diatermia o un láser para fundir las partes de la retina desprendidas in situ.

Desgraciadamente, los líquidos de perfluorocarbono son tóxicos cuando permanecen en el ojo durante un periodo de semanas. Puesto que un desgarro o desprendimiento de retina tarda un periodo de semanas para volverse a unir tras la intervención quirúrgica descrita anteriormente, el tamponamiento con líquido de perfluorocarbono a corto plazo debe eliminarse del ojo en la última parte de la intervención quirúrgica y sustituirse con un tamponamiento a largo plazo. Este tamponamiento a largo plazo puede ser una mezcla de aire/gas o un fluido viscoso, tal como aceite de silicona. Si se usa el aceite de silicona, también debe extraerse del ojo una vez que la retina se vuelve a unir porque es tóxico cuando permanece en el ojo durante un periodo de meses.

Convencionalmente, los cirujanos emplean varias técnicas para realizar esta sustitución del líquido de perfluorocarbono por aceite de silicona, que a veces se denomina "intercambio fluido/fluido". En primer lugar, el cirujano puede utilizar un sistema quirúrgico vitreorretiniano convencional para inyectar aceite de silicona mediante una presión de inyección generada por el sistema y una cánula de infusión. Un sistema ejemplo es el sistema quirúrgico Accurus® comercializado por Alcon Laboratories, Inc. de Fort Worth, Texas. A medida que se inyecta el aceite de silicona, aumenta la presión en el ojo. El aumento de la presión en el ojo hace que el líquido de perfluorocarbono fluya pasivamente hacia el interior de una cánula de extrusión conectada a la sonda de aspiración. La sonda de aspiración elimina el líquido de perfluorocarbono del ojo. Desgraciadamente, esta técnica requiere el uso de cánulas de extrusión de un diámetro mayor (por ejemplo, calibre 20) para permitir un flujo pasivo suficiente sin tensión intraocular excesivamente elevada. Por el contrario, los cirujanos prefieren usar cánulas de extrusión ahusadas y/o en punta suave debido al nivel adicional de seguridad proporcionado si accidentalmente entran en contacto con la retina.

En segundo lugar, un cirujano puede usar tal sistema quirúrgico vitreorretiniano convencional para inyectar aceite de silicona mediante una presión de infusión generada por el sistema y una cánula de infusión. A medida que aumenta la tensión intraocular, el cirujano cambia el modo de funcionamiento del sistema quirúrgico, de manera que proporcione vacío a la sonda de aspiración en lugar de presión de inyección para la cánula de infusión. El cirujano utiliza entonces la sonda de aspiración con la cánula de extrusión para aspirar el líquido de perfluorocarbono desde el ojo para contrarrestar la elevación anteriormente descrita en la tensión intraocular. A continuación, el cirujano vuelve a configurar el sistema quirúrgico para la presión de inyección e inyecta más aceite de silicona en el segmento posterior del ojo. Este ciclo entre la inyección del aceite de silicona y la aspiración del líquido de perfluorocarbono continúa hasta que el líquido de perfluorocarbono se sustituye por aceite de silicona. En esta técnica, el cirujano monitoriza visualmente el ojo en un intento por evitar que la tensión intraocular aumente hasta un nivel peligrosamente alto (un estado de "ojo duro") o hasta un nivel peligrosamente bajo (un estado de "ojo blando"). Además, es importante observar que se requiere este ciclo porque los sistemas quirúrgicos vitreorretinianos convencionales no pueden suministrar inyección y aspiración simultáneas de fluidos viscosos. Sin embargo, aun cuando esta técnica se realice con éxito, la tensión intraocular puede variar por encima y por debajo de una tensión intraocular deseada. Esta variación de la tensión intraocular puede producir dificultades para el cirujano durante la intervención quirúrgica, puede ser perjudicial para el paciente y es especialmente frecuente con el uso preferido de cánulas de extrusión ahusadas y de punta suave.

En tercer lugar, el cirujano puede emplear la técnica de utilizar un sistema quirúrgico vitreorretiniano convencional y una sonda de aspiración para aspirar el líquido de perfluorocarbono y un segundo sistema separado para inyectar aceite de silicona. El uso de los dos sistemas permite la inyección y la aspiración simultáneas de fluidos viscosos en el ojo. Sin embargo, el uso de dos sistemas requiere que el cirujano haga funcionar y controle ambos sistemas simultáneamente, lo que puede ser difícil. El cirujano puede verse obligado a utilizar personal adicional para ayudar con el funcionamiento de al menos uno de los sistemas.

Tal como se mencionó anteriormente en la presente descripción, existen diferentes métodos de tamponamiento de la retina tras la cirugía vitreorretiniana que no requieren el uso de líquidos de perfluorocarbono. Por ejemplo, el cirujano puede utilizar una mezcla de aire/gas como tamponamiento a largo plazo. En esta técnica, el cirujano infunde aire mientras que se aspira toda la solución salina, que resulta del proceso de vitrectomía. El aire actúa para volver a colocar la retina contra el coroides. Una mezcla de aire y gas (normalmente un gas de perfluorocarbono) se inyecta entonces en el ojo lleno de aire sustituyendo el aire infundido. La mezcla de aire/gas es de una proporción específica que da como resultado una burbuja de aire/gas que se expande, que tiene una velocidad de expansión que coincide estrechamente con la velocidad a la que el aire sale del ojo. La burbuja de aire/gas ayuda a evitar que el humor acuoso regenerado humedezca la retina antes de que tenga tiempo suficiente para volver a unirse. La burbuja normalmente dura varios días. Desgraciadamente, el uso de una mezcla de aire/gas como tamponamiento a largo plazo requiere un paciente muy complaciente. Por ejemplo, los pacientes deben mantener la cabeza en ciertas posiciones durante varias horas al día para garantizar que la burbuja de aire/gas evite que el humor acuoso humedezca la retina. Por tanto, este tipo de tamponamiento a largo plazo no es adecuado para pacientes ancianos, jóvenes y mentalmente incapacitados, ni para pacientes que requieran traslado en avión. Además, durante las intervenciones quirúrgicas por desgarro o desprendimiento de retina grandes, tales intercambios de "fluido/aire" y de "aire/gas" pueden dar como resultado el deslizamiento de la retina, complicaciones en la intervención quirúrgica y más tiempo para el cirujano.

El documento US-A-4.184.510 (Fibra-Sonics, Inc.) describe un sistema de facoemulsificación inicial que suministra fluido de irrigación a una punta ultrasónica (dispositivo microquirúrgico) y aspira fluido de irrigación y tejido oftálmico desde la punta ultrasónica. La presión de aspiración y de irrigación se mantiene de forma precisa y exacta mediante el uso de una válvula diferencial y un depósito de control externo a la punta ultrasónica. El volumen de depósito de control es generalmente mucho mayor que la cavidad biotisular sobre la que se opera.

El documento EP-A-0.348.146 (Alcon Laboratories, Inc.) describe un aparato de inyección de fluido viscoso en un ojo que comprende un inyector de adhesivo estándar para su uso en un modo continuo o con una única inyección. El fluido viscoso puede ser material viscoelástico para la inyección detrás de una membrana retiniana para facilitar el corte y la extracción de la membrana. El inyector de adhesivo se acopla neumáticamente mediante un filtro estéril y un adaptador a medida a un dispositivo de jeringa estéril para almacenar el material viscoelástico.

Por tanto, existe una necesidad en la cirugía vitreorretiniana de un sistema quirúrgico y un método que proporcione tamponamiento a largo plazo de la retina sin adolecer de las limitaciones anteriormente descritas. El sistema y el método deben ser fáciles de usar por el cirujano, deben maximizar la seguridad del paciente y deben ser económicamente factibles.

Sumario de la invención

La presente invención comprende un sistema de inyección de un primer fluido viscoso en un tejido diana simultáneo con la aspiración de un segundo fluido viscoso desde el tejido diana. Se prevé un sistema quirúrgico capaz de suministrar presión neumática y vacío. Se inyecta un primer fluido viscoso en el tejido diana usando presión neumática del sistema. Se cambia un modo de funcionamiento del sistema para proporcionar presión neumática y vacío. El segundo fluido viscoso se aspira del tejido diana usando el vacío del sistema.

La presente invención comprende un sistema quirúrgico que incluye un conjunto capaz de suministrar presión neumática y vacío al menos a un instrumento microquirúrgico, y un pedal acoplado funcionalmente al conjunto. El pedal incluye un primer intervalo de movimiento en un plano generalmente vertical en el que el conjunto suministra presión neumática proporcional y un segundo intervalo de movimiento en un plano generalmente vertical en el que el conjunto suministra una presión neumática y un vacío proporcional sustancialmente constantes.

Breve descripción de los dibujos

Para una comprensión más completa de la presente invención y para otros objetivos y ventajas de la misma, se hace referencia a la siguiente descripción tomada conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una ilustración esquemática, fragmentaria, parcialmente transversal, de un sistema quirúrgico para inyectar un fluido viscoso en un ojo humano mientras se aspira simultáneamente un segundo fluido viscoso del ojo según una realización preferida de la presente invención;

la figura 2 es un diagrama de bloques de ciertas partes de los subconjuntos electrónicos y neumáticos del sistema quirúrgico de la figura 1;

la figura 3 muestra una realización preferida de un depósito neumático del sistema quirúrgico de la figura 1;

la figura 4 es una ilustración esquemática de una realización preferida de un pedal del sistema quirúrgico de la figura 1; y

la figura 5 es una ilustración gráfica del cambio en la presión de inyección en el sistema quirúrgico de la figura 1.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Las realizaciones preferidas de la presente invención y sus ventajas se entienden mejor haciendo referencia a las figuras 1 a 5 de los dibujos, utilizándose números similares para las partes similares y correspondientes de los diversos dibujos.

La figura 1 muestra una ilustración esquemática de un sistema 10 quirúrgico que inyecta un fluido 12 viscoso en un segmento 13 posterior de un ojo 14 humano mientras aspira simultáneamente un segundo fluido 16 viscoso fuera del ojo 14, según un método preferido de la presente invención. El sistema 10 quirúrgico es preferiblemente un sistema quirúrgico convencional capaz de realizar cirugía vitreorretiniana que se ha modificado según la presente invención. Un sistema 10 quirúrgico a modo de ejemplo adecuado para tal modificación es el sistema quirúrgico Accurus® comercializado por Alcon Laboratories, Inc. Cuando el sistema 10 quirúrgico se usa para realizar un "intercambio fluido/fluido" como una parte de la cirugía para reparar una retina desprendida o desgarrada, el fluido 12 viscoso es preferiblemente aceite de silicona y el fluido 16 viscoso es preferiblemente líquido de perfluorocarbono. Además, una solución 18 salina normalmente está presente dentro del segmento 13 posterior. El aceite 12 de silicona tiene preferiblemente una viscosidad de aproximadamente 1000 a aproximadamente 5000 centistokes. El líquido 16 de perfluorocarbono tiene preferiblemente una viscosidad de aproximadamente 6 a aproximadamente 7 centistokes. La solución 18 salina tiene preferiblemente una viscosidad de aproximadamente 1 centistoke. Un ejemplo de aceite de silicona adecuado para su uso como el aceite 12 de silicona es el aceite de silicona Silikon^{TM} disponible de Alcon Laboratories, Inc. Un ejemplo de líquido de perfluorocarbono adecuado para líquido 16 de perfluorocarbono es el líquido de perfluorocarbono Perfluoron® comercializado por Alcon Laboratories, Inc. Un ejemplo de solución salina adecuada para solución 18 salina es la solución de irrigación intraocular BSS PLUS® comercializada por Alcon Laboratories, Inc.

El ojo 14 tiene una córnea 20, un cristalino 22, una esclerótica 24, un coroides 26, una retina 28 y un nervio 30 óptico. La córnea 20 y el cristalino 22 definen generalmente un segmento 32 anterior del ojo 14. El cristalino 22, el coroides 26 y la retina 28 definen generalmente el segmento 13 posterior del ojo 14. La retina 28 está físicamente unida al coroides 26 de una manera circunferencial próxima al anillo 34 ciliar.

Tal como se muestra en la figura 1, el ojo 14 se ha sometido a una intervención quirúrgica de vitrectomía en la que el humor vítreo se ha cortado y aspirado fuera del segmento 13 posterior, tal como se describió anteriormente en la presente descripción. Durante este proceso, se ha infundido solución 18 salina en el ojo 14 mediante una cánula 62 de infusión para mantener la tensión intraocular apropiada. También durante este proceso, una parte desprendida o desgarro 36 de la retina 28 se volvió a colocar mediante la inyección de líquido 16 de perfluorocarbono en el segmento 13 posterior mediante una cánula de inyección y una jeringa (no mostrada) para hacer que la parte desprendida o desgarro 36 se aplane contra el coroides 26 en la localización apropiada. Una vez que la parte o desgarro 36 se localizó apropiadamente, se usó una sonda de diatermia o un láser (no mostrado) para fundir la parte o desgarro 36 in situ. Durante este proceso, una fuente 38 de luz de fibra óptica convencional proporcionó luz al cirujano, que observó el segmento 13 posterior a través de un microscopio. La fuente 38 de luz se inserta en el segmento 13 posterior mediante una esclerectomía 39. Preferiblemente, la fuente 38 de luz se acopla funcionalmente a un orificio 40 de un sistema 10 quirúrgico mediante un cableado 42 de fibra óptica.

Tal como se describió anteriormente en la presente descripción, el líquido 16 de perfluorocarbono es tóxico cuando permanece en el ojo 14 durante un periodo de semanas. Puesto que la parte desprendida o desgarro 36 de la retina 28 requiere un periodo de semanas para volver a unirse tras la intervención quirúrgica descrita anteriormente, el líquido 16 30 de perfluorocarbono sólo es aceptable como un tamponamiento a corto plazo para mantener la parte o desgarro 36 de la retina 28 en la localización apropiada contra el coroides 26. Por tanto, el líquido 16 de perfluorocarbono se extrae del ojo 14 y se sustituye por aceite 12 de silicona, un tamponamiento a largo plazo.

El sistema 10 quirúrgico incluye un orificio 50 capaz de proporcionar presión proporcional a un instrumento microquirúrgico conectado al mismo. Para el intercambio fluido/fluido preferido de la presente invención, el orificio 50 se acopla fluidamente a un extremo 54 de una jeringa 56 convencional a través del tubo 58. Un segundo extremo 60 de la jeringa 56 se acopla fluidamente a la cánula 62 de infusión a través del tubo 64. El tubo 58 y el 64 son preferiblemente tubos de PVC convencionales. La cánula 62 de infusión se inserta en el segmento 13 posterior mediante una esclerectomía 66. La jeringa 56 tiene un émbolo 68 dispuesto de forma móvil dentro de su cuerpo 70 hueco.

El sistema 10 quirúrgico también incluye un orificio 52 capaz de proporcionar vacío proporcional a un instrumento microquirúrgico unido al mismo. El orificio 52 es preferiblemente una parte 10 de la caja 72 quirúrgica convencional que ayuda a controlar el flujo de aspiración del sistema 10 quirúrgico. Las patentes US nº 4.493.695; nº 4.627.833 (Cook); nº 4.395.258 (Wang et al.); nº 4.713.051 (Steppe et al.); nº 4.798.850 (DeMeo et al.); nº 4.758.238; nº 4.790.816 (Sundblom et al.); nº 5.267.956 y nº 5.364.342 (Beuchat) describen cajas quirúrgicas de tipo tubo o sin tubos. Una bolsa 74 de recogida se acopla fluidamente a la caja 72 quirúrgica.

Para el intercambio fluido/fluido preferido de la presente invención, el orificio 52 se acopla fluidamente a una sonda 76 de aspiración que tiene una cánula 77 de extrusión a través del tubo 78. El tubo 78 es preferiblemente un tubo de PVC convencional. La sonda 76 de aspiración y la cánula 77 de extrusión se insertan en el segmento 13 posterior mediante una esclerectomía 80.

La figura 2 muestra un diagrama de bloques de ciertas partes de los subconjuntos electrónicos y neumáticos del sistema 10 quirúrgico. El sistema 10 quirúrgico incluye una fuente 100 de presión neumática regulada que se acopla fluidamente a una válvula 102 proporcional mediante un colector 104 de entrada. La fuente 100 de presión suministra preferiblemente una fuente constante de presión neumática del orden de aproximadamente 85 psi. Una válvula proporcional adecuada para la válvula 102 es el modelo número 002-AXXAVCAA comercializado por Porter Instrument Company, Inc., de Hatfield, Pensilvania. Naturalmente, pueden usarse otras válvulas proporcionales para la válvula 102. La válvula 102 proporcional se acopla fluidamente a una válvula 103 solenoide mediante un primer colector 105 de salida de válvula. Una bomba de vacío o venturi 106 se acopla fluidamente a la válvula 103 solenoide mediante un colector 108. Una bomba de vacío adecuada (venturi) para la bomba 106 es el modelo número LX10 comercializado por PIAB de Hingham, Massachusets. Naturalmente, pueden usarse otras bombas o venturis para la bomba 106. La bomba 106 tiene un colector 110 de vacío que se acopla fluidamente a un volumen 72a de la caja 72 quirúrgica y al orificio 52. La bomba 106 también tiene un colector 112 de escape. Además, la válvula 102 proporcional se acopla fluidamente a una válvula 150 solenoide mediante un segundo colector 114 de salida de válvula. Un depósito 151 se acopla fluidamente a la válvula 150 solenoide mediante un colector 115. Un colector 116 acopla fluidamente el depósito 151 al orificio 50. Las partes descritas anteriormente del sistema 10 quirúrgico en la figura 2, con excepción de las válvulas 103 y 150 solenoides, el depósito 151 y los colectores 115 y 116, son convencionales.

Tal como se explica con más detalle más adelante en la presente descripción, un cirujano puede cambiar la salida de la válvula 102 proporcional abriendo y cerrando las válvulas 103 y 150 solenoides. Cuando la válvula 103 solenoide está abierta y la válvula 150 solenoide está cerrada, la válvula 102 proporcional suministra vacío al orificio 52. Cuando la válvula 150 solenoide está abierta y la válvula 103 solenoide está cerrada, la válvula 102 proporcional suministra presión neumática al orificio 50.

En el sistema 10 quirúrgico, el cirujano escoge el nivel deseado de vacío o presión manipulando un dispositivo 120 de entrada variable. El dispositivo 120 de entrada variable es preferiblemente un conmutador de pedal o pedal. El pedal 120 se acopla funcionalmente a la válvula 102 proporcional mediante cableado 122 electrónico convencional. Un cirujano escoge el nivel deseado de vacío para el orificio 52 o de presión para el orificio 50 manipulando el pedal 120 para generar una señal 124 de entrada para la válvula 102 proporcional. Más específicamente, el cirujano puede abrir gradualmente la válvula 102 proporcional apretando el pedal 120 y puede cerrar gradualmente la válvula 102 proporcional "aflojando" el pedal 120. El grado en que se abre la válvula 102 proporcional determina la presión y la velocidad de flujo del aire suministrada al colector 105 o al colector 114. Cuanto mayor sea el flujo de aire a través de la válvula 102 proporcional, mayor es el vacío suministrado al orificio 52, o mayor es la presión suministrada al orificio 50. Aunque no se muestra en el diagrama de bloques de la figura 2, un sistema de control del proceso se acopla preferiblemente de forma funcional a la válvula 102 proporcional, la bomba 106 de vacío, el colector 110 de vacío, el segundo colector 114 de salida de válvula y el pedal 102, de manera que se facilite al cirujano el control preciso de los instrumentos microquirúrgicos acoplados a los orificios 50 ó 52 del sistema quirúrgico 10. El sistema de control del proceso preferido se describe en detalle en la patente US nº 5.674.194.

La figura 3 ilustra las realizaciones preferidas de la válvula 150 solenoide y el depósito 151. El tubo 152 suministra presión neumática desde el segundo colector 114 de salida de válvula hasta la válvula 150 solenoide, el colector 115, el depósito 151, el colector 116 y el orificio o conector 50 neumático. El tubo 152 es preferiblemente un tubo de PVC convencional. El tubo 152, la válvula 150 solenoide, el colector 115, el depósito 151 y el colector 116 se localizan preferiblemente dentro del alojamiento 11 del sistema 10 quirúrgico, generalmente detrás del orificio 50.

Aunque no se muestra en la figura 3, el depósito 151 también puede localizarse externamente al alojamiento 11 del sistema 10 quirúrgico. Por ejemplo, el depósito 151 puede acoplarse fluidamente al tubo 58, tal como se muestra esquemáticamente en la figura 1. Como otro ejemplo, la jeringa 56 puede modificarse con respecto a su forma convencional para incluir el depósito 151 próximo a su extremo 54. Como un ejemplo adicional, la longitud y/o el diámetro interno del tubo 58 pueden modificarse con respecto a su forma convencional de manera que se incorpore el volumen del depósito 151.

La figura 4 ilustra esquemáticamente una realización preferida del pedal 120 según la presente invención. El pedal 120 tiene una primera posición 200 que corresponde a una posición completamente sin apretar, una segunda posición 202 que corresponde a una posición completamente apretada y una tercera posición 204 que corresponde a una posición apretada aproximadamente un tercio. La posición 204 se indica preferiblemente mediante un retén mecánico del pedal 120. El pedal 120 puede obtenerse modificando el pedal convencional comercializado como parte del sistema quirúrgico Accurus® mencionado anteriormente en la presente descripción.

Un sistema 10 quirúrgico convencional está limitado por el hecho de que no puede suministrar presión neumática al orificio 50 para la inyección de fluido 12 viscoso en el ojo 14 simultáneamente con el suministro de vacío al orificio 52 para la aspiración de fluido 16 viscoso desde el ojo 14. Sin embargo, la adición de la válvula 150 solenoide, el depósito 151 y los colectores 115 y 116 permite el suministro de una presión neumática sustancialmente constante al orificio 50 mientras también se proporciona vacío proporcional al orificio 52. De manera significativa, esta capacidad permite al cirujano minimizar el potencial de deslizamiento de la retina 28 y mantener la tensión intraocular del ojo 14 en un nivel muy próximo a la tensión intraocular deseada durante el intercambio fluido/fluido.

En referencia de nuevo a las figuras 1 y 2, un primer volumen V_{1} puede definirse por el volumen de aire dentro del colector 115, el depósito 151, el colector 116, el tubo 58 y la jeringa 56 en el lado del émbolo 68 próximo al tubo 58. Un segundo volumen V_{2} puede definirse por el volumen del segmento 13 posterior del ojo 14 que ha de llenarse con aceite 12 de silicona. A medida que el aceite 12 de silicona se inyecta dentro del ojo 14, el émbolo 68 de la jeringa se mueve hacia el extremo 60 de la jeringa 56, aumentando el volumen de V_{1} en la cantidad de aceite inyectado. Cuando todo el segmento 13 posterior del ojo 14 está lleno con aceite 12 de silicona, el volumen V_{1} habrá aumentado en una cantidad V_{2}. Mediante el uso del depósito 151 para hacer que el volumen V_{1} sea sustancialmente mayor que el volumen V_{1}, la presión de inyección de aceite de silicona puede mantenerse en una presión sustancialmente constante. Más específicamente, definiendo la presión de inyección de aceite de silicona inicial en V_{1} como P_{1} y la presión tras la inyección como P_{2} con un volumen de V_{1} + V_{2}, la ley de Boyle demuestra que P_{1} será aproximadamente igual a P_{2} si V_{2} es pequeño con respecto a V_{1}: P_{2} = P_{1} x (V_{1}/(V_{1} + V_{2})) \Rightarrow P_{2} \cong P_{1}, si V_{1} \cong V_{1} + V_{2} cuando V_{2} \ll V_{1}.

En algún punto durante la inyección de aceite 12 de silicona, el cirujano también comenzará a aspirar el líquido 16 de perfluorocarbono para contrarrestar la elevación en la tensión intraocular producida por la inyección de aceite 12 de silicona. Tal como se explica en mayor detalle más adelante en la presente descripción, cuando un cirujano inicia la aspiración del líquido 16 de perfluorocarbono desde el segmento 13 posterior, la válvula 150 solenoide se cierra, eliminando la presión neumática suministrada desde la válvula 102 proporcional, pero aislando la presión de inyección del aceite de silicona en el colector 115, el depósito 151, el colector 116, el tubo 58 y la jeringa 56. La presión de inyección de aceite de silicona aislada asegura el flujo continuado de aceite 12 de silicona en el ojo 14 a través del tubo 64.

La figura 5 ilustra adicionalmente cómo funciona el depósito 151 para mantener la presión P_{1} de inyección de aceite de silicona sustancialmente constante durante la inyección de aceite 12 de silicona. Para una realización preferida del sistema 10 quirúrgico, el tubo 58 y la jeringa 56 en el lado del émbolo 68 próximo al tubo 58 tienen un volumen V_{0} de aproximadamente veintidós (22) centímetros cúbicos y el depósito 151 tiene un volumen de aproximadamente 12,5 centímetros cúbicos. Para un ojo humano adulto normal, el volumen V_{2} del segmento 13 posterior que ha de llenarse con aceite 12 de silicona es de aproximadamente 5 centímetros cúbicos. Cuando V_{0} se aumentó en V_{2}, como ocurriría durante la inyección de 5 centímetros cúbicos de aceite de silicona, una presión P_{0} de inyección de aproximadamente 2,73 bares (40 psi) disminuyó aproximadamente 0,478 bares (7 psig) (aproximadamente el 17,5 por ciento). Por el contrario, con un depósito 151 que tiene un volumen de 12,5 centímetros cúbicos añadidos a V_{0} para un volumen V_{1} total de aproximadamente 34,5 centímetros cúbicos, una presión P_{1} de inyección de aproximadamente 2,73 bares (40 psi) disminuyó sólo aproximadamente 4,8 psig (aproximadamente el 12 por ciento) cuando V_{1} aumentó en V_{2}. Como otro ejemplo, una presión P_{0} de inyección de aproximadamente 5,46 bares (80 psi) disminuyó aproximadamente 14 psig (aproximadamente el 17,5 por ciento) cuando V_{0} aumentó en V_{2}. Por el contrario, con un depósito 151 que tiene un volumen de 12,5 centímetros cúbicos añadidos a V_{0} para un volumen V_{1} total de aproximadamente 34,5 centímetros cúbicos, una presión P_{0} de inyección de aproximadamente 5,46 bares (80 psi) disminuyó sólo aproximadamente 9,8 psig (aproximadamente el 12 por ciento) cuando V_{1} aumentó en V_{2}. Se observaron variaciones similares de P_{1} para presiones de inyección de 3,42 bares (50 psi), 4,10 bares (60 psi) y 4,78 bares (70 psi), tal como se muestra en la figura 5. La ley de Boyle muestra que la variación de P_{1} puede reducirse por debajo del 12 por ciento mediante el aumento del volumen del depósito 151, si se desea, para sistemas 10 quirúrgicos específicos. Por ejemplo, esta variación de P_{1} puede reducirse hasta el 10 por ciento, el 8 por ciento, el 6 por ciento, el 4 por ciento, el 2 por ciento o inferior.

En referencia a las figuras 1 a 5, se describe en mayor detalle el método preferido de hacer funcionar el pedal 120 según la presente invención de manera que realice un intercambio fluido/fluido de líquido 16 de perfluorocarbono y aceite 12 de silicona. Cuando el pedal 120 está en la posición 200, la válvula 102 proporcional no suministra presión neumática ni vacío a los puertos 50 ó 52, respectivamente. La válvula 103 solenoide está en la posición cerrada y la válvula 150 solenoide está en la posición abierta. El aceite 12 de silicona no se está inyectando en el segmento 13 posterior mediante la cánula 62 de infusión y el líquido 16 de perfluorocarbono no se está aspirando con la sonda 76 de aspiración.

Cuando un cirujano mueve gradualmente el pedal 120 desde la posición 200 hasta la posición 204, se suministra presión neumática al colector 115, al depósito 151, al colector 116, al orificio 50, al tubo 58 y a la jeringa 56 en cantidades gradualmente crecientes. Esto se lleva a cabo mediante un cambio en la señal 124 eléctrica desde el pedal 120 hasta la válvula 102 proporcional comunicada mediante el cableado 122 eléctrico. La presión neumática mínima es preferiblemente de 0 psi (posición 200) y la presión neumática máxima es preferiblemente de aproximadamente 80 psi (posición 204). Tal presión neumática proporcional hace que el aceite 12 de silicona procedente de la jeringa 56 y del tubo 64 se inyecte en el segmento 13 posterior mediante una cánula 62 de infusión. Durante este procedimiento, un mecanismo de bloqueo (no mostrado) dentro de la caja 72 quirúrgica está preferiblemente en la posición cerrada para evitar el flujo pasivo del líquido 16 de perfluorocarbono a la caja 72 quirúrgico. Por tanto, la tensión intraocular del ojo 14 comienza a elevarse gradualmente.

Si el cirujano aplica una fuerza hacia abajo adicional al pedal 120 en la posición 204, vence un retén mecánico en el pedal 120. Mientras se vence este retén, los componentes electrónicos de la placa de circuito impreso del sistema 10 quirúrgico cierran la válvula 150 solenoide y abren la válvula 103 solenoide, acoplando fluidamente la bomba 106 de vacío al primer colector 105 de salida de válvula. El cierre de la válvula 150 solenoide hace que se mantenga la presión P_{1} de inyección en el colector 115, el depósito 151, el colector 116, el orificio 50, el tubo 58 y la jeringa 56, dando como resultado el flujo continuado de aceite de silicona en el ojo 14 a través del tubo 64. Además, los componentes electrónicos de la placa de circuito impreso del sistema 10 quirúrgico actúan sobre el mecanismo de bloqueo dentro de la caja 72 quirúrgica hasta una posición abierta lo que permite el flujo del líquido 16 de perfluorocarbono desde el tubo 78 hasta el interior de la caja 72.

Cuando un cirujano mueve gradualmente el pedal 120 desde la posición 204 hasta la posición 202, se suministra vacío al orificio 52, el tubo 78, la sonda 76 de aspiración y la cánula 77 de extrusión en cantidades crecientes. Esto se lleva a cabo mediante un cambio en la señal 124 eléctrica desde el pedal 120 hasta la válvula 102 proporcional comunicado mediante el cableado 122 eléctrico. El vacío mínimo es preferiblemente de 0 mmHg (posición 204) y el vacío máximo es preferiblemente de aproximadamente 600 mmHg (posición 202). Tal vacío proporcional hace que el líquido 16 de perfluorocarbono se aspire desde el segmento 13 posterior hacia el interior de la caja 72 y la bolsa 74 de recogida. Este vacío contrarresta la elevación en la tensión intraocular producida por la inyección del aceite 12 de silicona.

Cuando la tensión intraocular comienza a disminuir debido a la aspiración del líquido 16 de perfluorocarbono, el cirujano afloja el pedal 120, controlando el flujo del líquido 16 de perfluorocarbono aspirado hasta coincidir más estrechamente con la velocidad de flujo de inyección del aceite 12 de silicona. De esta forma, el cirujano lleva rápidamente la tensión intraocular hasta el nivel deseado.

Durante esta sustitución de líquido 16 de perfluorocarbono por aceite 12 de silicona, el cirujano monitoriza visualmente el ojo 14 para evitar que la tensión intraocular se eleve hasta un nivel peligrosamente alto (un estado de "ojo duro") o hasta un nivel peligrosamente bajo (un estado de "ojo blando"). De manera significativa, debido al volumen añadido del depósito 151 y la válvula 150 solenoide, la presión P_{1} de inyección de aceite de silicona permanece sustancialmente constante durante la aspiración de líquido 16 de perfluorocarbono. Esto, en combinación con el diseño del pedal 120, permite que el cirujano controle más eficazmente la tensión intraocular del ojo 14, minimizando el riesgo para el paciente.

A partir de lo anterior puede apreciarse que la presente invención proporciona un aparato mejorado para el tamponamiento de un desgarro o desprendimiento de retina. La presente invención minimiza el deslizamiento de la retina y las variaciones en la tensión intraocular durante un intercambio fluido/fluido. La presente invención también proporciona al cirujano un método más fácil para controlar el intercambio fluido/fluido.

La presente invención se ilustra en la presente descripción a modo de ejemplo y una persona experta habitual en la técnica puede realizar diversas modificaciones. Por ejemplo, aunque el aparato preferido se ha descrito anteriormente en la presente descripción en relación con un intercambio fluido/fluido de líquido de perfluorocarbono y aceite de silicona en la cirugía vitreorretiniana, la presente invención es aplicable a la inyección y aspiración simultáneas de otros fluidos viscosos. Como otro ejemplo, la presente invención también es aplicable a otros tipos de cirugías distintas a la cirugía vitreorretiniana.

Se cree que el funcionamiento y la construcción de la presente invención serán evidentes a partir de la descripción anterior. Aunque el aparato mostrado o descrito anteriormente se ha caracterizado como preferido, pueden realizarse varios cambios y modificaciones, sin apartarse por ello del alcance de la invención, tal como se define en las reivindicaciones siguientes.

Claims (14)

1. Sistema quirúrgico para inyectar un primer fluido (12) viscoso en un tejido diana simultáneamente con la aspiración de un segundo fluido (16) viscoso desde dicho tejido diana, que comprende:

un conjunto capaz de suministrar presión neumática y vacío al menos a un instrumento microquirúrgico;

un pedal (120), acoplado funcionalmente a una válvula (102) neumática proporcional de dicho conjunto

caracterizado porque

un primer intervalo de movimiento de dicho pedal se encuentra en un plano generalmente vertical en el que dicho conjunto suministra presión neumática proporcional; y

un segundo intervalo de movimiento de dicho pedal se encuentra en un plano generalmente vertical en el que dicho conjunto suministra una presión neumática y un vacío proporcional sustancialmente constantes.

2. Sistema quirúrgico según la reivindicación 1, en el que dicho pedal (120) comprende un retén que separa dicho primer intervalo de movimiento y dicho segundo intervalo de movimiento.

3. Sistema quirúrgico según la reivindicación 1, en el que dicho primer intervalo de movimiento comprende aproximadamente un tercio de un intervalo completo de movimiento en un plano generalmente vertical de dicho pedal (120).

4. Sistema quirúrgico según la reivindicación 2, en el que dicho primer intervalo de movimiento se extiende desde una primera posición (200) que corresponde a una posición completamente sin apretar hasta una segunda posición (204) que corresponde a dicho retén.

5. Sistema quirúrgico según la reivindicación 2 o la reivindicación 4, en el que dicho retén es un retén mecánico.

6. Sistema quirúrgico según la reivindicación 4, en el que dicho segundo intervalo de movimiento se extiende desde dicha segunda posición (204) hasta una tercera posición (202) que corresponde a una posición completamente apretada.

7. Sistema quirúrgico según la reivindicación 6, en el que el movimiento de dicho pedal (120) en dicho primer intervalo de movimiento hasta dicha segunda posición (204) aumenta una cantidad de presión neumática suministrada por dicho conjunto.

8. Sistema quirúrgico según la reivindicación 6, en el que el movimiento de dicho pedal (120) en dicho segundo intervalo de movimiento hacia dicha tercera posición (202) aumenta una cantidad de vacío suministrado por dicho conjunto.

9. Sistema quirúrgico según la reivindicación 1, en el que dicho tejido diana es un ojo (14).

10. Sistema quirúrgico según la reivindicación 1, en el que dicho tejido diana es un segmento (13) posterior de un ojo (14).

11. Sistema quirúrgico según la reivindicación 1, en el que dicha presión neumática constante comprende una disminución de la presión neumática de aproximadamente el doce por ciento o menos.

12. Sistema quirúrgico según la reivindicación 1, en el que dicho primer fluido (12) viscoso y dicho segundo fluido (16) viscoso son fluidos de tamponamiento de la retina.

13. Sistema quirúrgico según la reivindicación 1, en el que dicho primer fluido (12) viscoso comprende un aceite de silicona y dicho segundo fluido (16) viscoso comprende un líquido de perfluorocarbono.

14. Sistema quirúrgico según la reivindicación 1, en el que dicho al menos un instrumento microquirúrgico comprende:

una cánula (62) de infusión y una jeringa (56) para inyectar dicho primer fluido (12) viscoso en dicho tejido diana; y

una sonda (76) de aspiración y una cánula (77) de extrusión para aspirar dicho segundo fluido (16) viscoso a partir de dicho tejido diana.