ES2326603T3

ES2326603T3 - Sistema quirurgico que proporciona reconfiguracion automatica.

Info

Publication number: ES2326603T3
Application number: ES97940684T
Authority: ES
Inventors: Michael Evremonde Bisch; Bruce Rober Cochran; Christopher Michael Eberhardt; Jeffery Alan Knight; John Alan Ritter
Original assignee: Bausch and Lomb Surgical Inc
Current assignee: Bausch and Lomb Surgical Inc
Priority date: 1996-08-29
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 2009-10-15
Anticipated expiration: 2017-08-28
Also published as: CA2264036C; EP0929263A4; CN1235531A; DE69728793T2; AU4240497A; EP1006894A4; AU720530B2; CN1235527A; CA2264738A1; EP0955984A4; CA2264040C; AU723587B2; JP2001522253A; EP1550406A3; WO1998008447A1; WO1998008445A1; CA2264659C; CA2264041C; CA2264145A1; EP1550406A2

Abstract

Un sistema para controlar una pluralidad de instrumentos microquirúrgicos oftálmicos conectados al mismo, siendo dichos instrumentos microquirúrgicos para su uso por un usuario, tal como un cirujano al realizar intervenciones quirúrgicas oftálmicas, comprendiendo dicho sistema: un bus de comunicaciones de datos; una interfaz de usuario conectada al bus de comunicaciones de datos, proporcionando dicha interfaz de usuario información al usuario y recibiendo información a partir del usuario, información que es representativa de parámetros de operación de los instrumentos microquirúrgicos; un primer módulo quirúrgico conectado a, y que controla uno de, los instrumentos microquirúrgicos en función de al menos uno de los parámetros de operación, estando conectado dicho primer módulo quirúrgico al bus de comunicaciones de datos; un segundo módulo quirúrgico conectado a, y que controla otro de, los instrumentos microquirúrgicos en función de al menos uno de los parámetros de operación, estando conectado dicho segundo módulo quirúrgico al bus de comunicaciones de datos; una unidad informática que proporciona control modular de los instrumentos microquirúrgicos y que comprende un procesador central para ejecutar rutinas para identificar dichos módulos quirúrgicos e inicializar los módulos que se comunican mediante el bus de comunicaciones de datos, en el que el bus de comunicaciones de datos proporciona comunicación de datos representativa de los parámetros de operación entre la interfaz de usuario y los módulos quirúrgicos; caracterizado por: presentar cada módulo quirúrgico una cubierta frontal y uno o más puertos provistos en dicha cubierta frontal, estando adaptados dichos puertos para conectarse a uno o más de dichos instrumentos microquirúrgicos; y siendo dichos módulos quirúrgicos primero y segundo intercambiables e instalables en una pluralidad de ubicaciones diferentes en una unidad base.

Description

Sistema quirúrgico que proporciona reconfiguración automática.

Campo de la técnica

La presente invención se refiere, de forma general, a sistemas microquirúrgicos y oftálmicos y, de forma particular, a un sistema de control para operar instrumentos microquirúrgicos.

Antecedentes de la invención

Los sistemas microquirúrgicos oftálmicos actuales proporcionan uno o más instrumentos quirúrgicos conectados a una consola de control. Los instrumentos se operan a menudo de forma eléctrica o neumática y la consola de control proporciona señales de control eléctricas o por presión de fluido para operar los instrumentos. La consola de control con frecuencia incluye varios tipos diferentes de controladores que puede accionar el ser humano para generar las señales de control suministradas a los instrumentos quirúrgicos. A menudo, el cirujano usa un controlador de pedal para controlar de forma remota los instrumentos quirúrgicos.

La consola convencional presenta conmutadores de pulsador y diales ajustables para ajustar las características de operación deseadas del sistema. Con frecuencia, el sistema de control convencional da servicio a varias funciones diferentes. Por ejemplo, el sistema microquirúrgico oftálmico típico presenta capacidades de segmento anterior y/o posterior y puede incluir una diversidad de funciones, tal como irrigación/aspiración, vitrectomía, corte con microtijera, iluminación con fibra óptica y fragmentación/emulsificación.

Aunque los sistemas microquirúrgicos y sistemas oftálmicos convencionales han contribuido a hacer posible la microcirugía y la cirugía oftálmica, estos sistemas no carecen de inconvenientes. Los sistemas microquirúrgicos y oftálmicos son relativamente caros y los hospitales y clínicas los compran a menudo para que se compartan entre muchos cirujanos de diferentes especialidades. En cirugía ocular, por ejemplo, algunos cirujanos pueden especializarse en intervenciones de segmento anterior, mientras que otros cirujanos pueden especializarse en intervenciones de segmento posterior. Debido a las diferencias en estas intervenciones, el sistema de control no se configurará con las mismas características de operación para ambas intervenciones. También, debido a la delicada naturaleza de la cirugía ocular, las características de respuesta o "sensación" del sistema pueden ser una preocupación para cirujanos que ejerzan en varios hospitales diferentes, usando diferentes marcas y modelos de equipo.

Las patentes estadounidenses n.^{os} 4,933,843, 5,157,603, 5,417,246 y 5,455,766, todas las cuales son transferidas legalmente y cuyas descripciones completas se incorporan en el presente documento por referencia, dan a conocer sistemas de control microquirúrgico mejorado. Por ejemplo, tales sistemas proporcionan uniformidad mejorada de las características de funcionamiento, mientras que al mismo tiempo proporcionan bastante flexibilidad en el sistema para permitir una diversidad de intervenciones diferentes. Los sistemas mostrados en estas patentes suponen mejoras frente a la técnica anterior, proporcionando un sistema de control microquirúrgico programable y universal, que puede programarse fácilmente para realizar una diversidad de intervenciones quirúrgicas diferentes y que puede programarse para proporcionar las características de respuesta que puede requerir cualquier cirujano dado. El sistema de control está preprogramado para realizar una diversidad de funciones diferentes para proporcionar una diversidad de intervenciones diferentes. Estas funciones preprogramadas pueden seleccionarse presionando botones de panel frontal.

Además de las funciones preprogramadas, estas patentes dan a conocer proporcionar a cada cirujano una llave de programación, que incluye un circuito de memoria digital cargado con parámetros de característica de respuesta particulares y parámetros de intervención quirúrgica particulares seleccionados por ese cirujano. Insertando la llave en el conector hembra de la consola del sistema, el sistema se configura de forma automática para responder de una forma consabida a cada cirujano.

Para la máxima versatilidad, pueden programarse los pulsadores y los diales de potenciómetro de la consola. Sus funciones y características de respuesta pueden cambiarse para adecuarse a las necesidades de los cirujanos. Una pantalla de visualización electrónica sobre la consola visualiza la función actual de cada botón y dial programable así como otra información pertinente. La pantalla de visualización tiene su propia fuente de luz de modo que puede leerse fácilmente en salas de operaciones poco iluminadas.

Aunque los sistemas descritos anteriormente proporcionan mejoras sobre la técnica anterior, son necesarias más mejoras para mejorar el funcionamiento, simplificar la operación, simplificar la reparación y el reemplazo, reducir el tiempo y coste de las reparaciones, etc.

La solicitud de patente internacional WO 96/13216 da a conocer un sistema para controlar una pluralidad de instrumentos microquirúrgicos oftálmicos conectados al mismo, siendo dichos instrumentos microquirúrgicos para su uso por un usuario tal como un cirujano al realizar intervenciones quirúrgicas oftálmicas, comprendiendo dicho sistema:

: un bus de comunicaciones de datos;

: una interfaz de usuario conectada al bus de comunicaciones de datos, proporcionando dicha interfaz de usuario información al usuario y recibiendo información a partir del usuario, información que es representativa de parámetros de operación de los instrumentos microquirúrgicos;

: un primer módulo quirúrgico conectado a y que controla uno de los instrumentos microquirúrgicos en función de al menos uno de los parámetros de operación, estando conectado dicho primer módulo quirúrgico al bus de comunicaciones de datos; y

: una unidad informática que proporciona control modular de los instrumentos microquirúrgicos y que comprende un procesador central para ejecutar rutinas para identificar dichos módulos quirúrgicos e inicializar los módulos que se comunican mediante el bus de comunicaciones de datos, en el que el bus de comunicaciones de datos proporciona comunicación de datos representativa de los parámetros de operación entre la interfaz de usuario y los módulos quirúrgicos. La reivindicación 1, que consta de dos partes, se basa en este documento.

Sumario de la invención

Según un primer aspecto, la presente invención está caracterizada por presentar cada módulo quirúrgico una cubierta frontal y uno o más puertos previstos en dicha cubierta frontal, estando adaptados dichos puertos para conectarse a uno o más de dichos instrumentos microquirúrgicos; y siendo dichos módulos quirúrgicos primero y segundo intercambiables e instalables en una pluralidad de ubicaciones diferentes en una unidad base.

Preferentemente, cada módulo presenta al menos un parámetro de comunicaciones que identifica al módulo y en el que los módulos conectados al bus de comunicaciones de datos se comunican en función de los parámetros de comunicaciones, que comprende además una memoria que almacena un conjunto de parámetros de comunicaciones correspondiente a los módulos conectados al bus de comunicaciones de datos, y en el que las rutinas ejecutadas mediante el procesador central incluyen rutinas para detectar un cambio en los módulos conectados al bus de comunicaciones de datos y reconfigurar el conjunto de parámetros de comunicaciones almacenado en la memoria en función del cambio en los módulos conectados al bus de comunicaciones de datos.

Según un segundo aspecto, se proporciona un procedimiento para reconfigurar de forma automática el sistema microquirúrgico oftálmico según la reivindicación 1, que comprende:

: proporcionar un bus de comunicaciones de datos;

: conectar una interfaz de usuario al bus de comunicaciones de datos; conectar una pluralidad de módulos quirúrgicos para cirugía oftálmica al bus de comunicaciones de datos;

: conectar uno o más instrumentos microquirúrgicos a dichos uno o más módulos quirúrgicos a través de uno o más puertos, presentando cada uno de dichos módulos quirúrgicos una cubierta frontal, estando uno o más de dichos puertos previstos en dichas cubiertas frontales;

: conectar una unidad informática que proporciona control modular de los instrumentos microquirúrgicos y que comprende un procesador central al bus de comunicaciones de datos, en el que el procesador central ejecuta rutinas para identificar e inicializar cada uno de los módulos que se comunican a través del bus de comunicaciones de datos y que son intercambiables y amovibles a una pluralidad de ubicaciones diferentes en una unidad base.

Entre los varios objetos de la presente invención, puede observarse para una o más realizaciones preferidas, la provisión de un sistema mejorado que permite comunicaciones de red entre sus componentes; la provisión de un sistema de este tipo que es modular; la provisión de un sistema de este tipo que permite un control distribuido de sus componentes; la provisión de un sistema de este tipo que se reconfigura a sí mismo de forma automática durante el encendido; la provisión de un sistema de este tipo que permite la operación en una serie de modos diferentes; la provisión de un sistema de este tipo que opera en los modos diferentes en una secuencia predefinida; la provisión de un sistema de este tipo que permite la adaptación a configuraciones diferentes; la provisión de un sistema de este tipo que es fácilmente reprogramable; y la provisión de un circuito de sistema de este tipo que es económicamente factible y comercialmente práctico.

De forma alternativa, la invención puede comprender otros sistemas y procedimientos diversos.

Otros objetos y características serán en parte evidentes y en parte se indicarán a continuación en el presente documento.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una perspectiva de un sistema de control microquirúrgico según la invención para su uso con instrumentos microquirúrgicos oftálmicos y que presenta una pluralidad de módulos;

la figura 2 es un diagrama de bloques del sistema de la figura 1;

la figura 3 es una perspectiva de una unidad base del sistema de la figura 1;

la figura 4 es una perspectiva de la unidad base mostrada sin una cubierta frontal;

la figura 5 es un alzado frontal de un bastidor de unidad base;

la figura 6 es una vista desde arriba en planta del bastidor de unidad base;

la figura 7 es un alzado posterior de la unidad base;

la figura 8 es un alzado lateral izquierdo de la cubierta frontal de la unidad base;

la figura 9 es una perspectiva de un módulo típico del sistema de la figura 1;

la figura 10 es un alzado posterior del módulo;

la figura 11 es una vista desde abajo en planta fragmentada del módulo;

la figura 12 es una perspectiva de un ensamblaje típico de unidad base y de módulo;

la figura 13 es una sección transversal fragmentada tomada en el plano de la línea 5B-5B de la figura 7 pero con un módulo instalado en la unidad base;

la figura 14 es una sección transversal fragmentada tomada en el plano de la línea 5C-5C de la figura 13;

la figura 15 es un diagrama esquemático de una red de comunicaciones según la invención;

la figura 16 es un diagrama esquemático de un circuito de terminación para terminar de forma selectiva la red de la figura 15;

las figuras 17 y 18 son un diagrama de bloques de un ordenador de interfaz de usuario según una realización preferida del sistema de la figura 1;

la figura 19 es un diagrama de bloques de un circuito de red de comunicaciones para el ordenador de interfaz de usuario de las figuras 17 a 18;

la figura 20 es un diagrama esquemático de un circuito de terminación del circuito de red de la figura 19 para terminar de forma selectiva la red;

la figura 21 es un diagrama de bloques del sistema de la figura 1 que ilustra el flujo de datos en el sistema según la invención;

la figura 22 es un visualizador de pantalla ejemplar de un teclado numérico según la invención;

las figuras 23 y 24 son diagramas de flujo ejemplares que ilustran la operación del procesador central en el ordenador de interfaz de usuario para definir modos de operación y secuencias de modos para el sistema;

las figuras 25 y 26 son diagramas de flujo ejemplares que ilustran la operación del procesador central en el ordenador de interfaz de usuario para adaptar archivos de configuración al sistema;

las figuras 27 a 30 son visualizaciones de pantalla ejemplares generadas por el ordenador de interfaz de usuario para seleccionar un modo de operación según la invención;

la figura 31 es un diagrama de flujo ejemplar que ilustra la operación de un procesador central en el ordenador de interfaz de usuario para configurar de forma automática el sistema;

la figura 32 es un diagrama de bloques de un módulo de irrigación, aspiración y/o vitrectomía según una realización preferida del sistema de la figura 1;

la figura 33 es un diagrama de bloques de un módulo de facoemulsificación y/o facofragmentación según una realización preferida del sistema de la figura 1;

la figura 34 es un diagrama de bloques de un módulo de intercambio aire/fluido, de tijeras eléctricas y/o de fórceps según una realización preferida del sistema de la figura 1;

\newpage

la figura 35 es un diagrama de bloques de un módulo de coagulación bipolar según una realización preferida del sistema de la figura 1;

la figura 36 es un diagrama de bloques de un módulo de iluminación según una realización preferida del sistema de la figura 1;

la figura 37 es un diagrama de bloques de un circuito de control para el pie periférico según una realización preferida del sistema de la figura 1;

la figura 38 es un diagrama de bloques de un circuito de control de pie de soporte intravenoso periférico según una realización preferida del sistema de la figura 1;

la figura 39 es un diagrama de bloques de un módulo de potencia según una realización preferida del sistema de la figura 1;

las figuras 40 a 42 son diagramas esquemáticos que ilustran un panel posterior de cableado de comunicaciones y potencia en la unidad base de las figuras 3 a 8;

las figuras 43 a 60 son diagramas esquemáticos que ilustran el módulo de irrigación, aspiración y/o vitrectomía de la figura 32;

la figura 61 es un diagrama esquemático que ilustra un detector de casete para su uso con el módulo de irrigación, aspiración y/o vitrectomía de las figuras 32 y 43 a 60;

las figuras 62 a 71 y 74 a 88 son diagramas esquemáticos que ilustran el módulo de facoemulsificación y/o facofragmentación de la figura 33;

las figuras 89 a 103 son diagramas esquemáticos que ilustran el módulo de intercambio aire/fluido, de tijeras eléctricas y/o de fórceps de la figura 34;

las figuras 104 a 113 son diagramas esquemáticos que ilustran el módulo de coagulación bipolar de la figura 19;

las figuras 114 a 125 son diagramas esquemáticos que ilustran el módulo de iluminación de la figura 36;

las figuras 126 a 136 son diagramas esquemáticos que ilustran el circuito de control para el pie de la figura 37;

las figuras 137 a 146 son diagramas esquemáticos que ilustran el circuito de control de pie de soporte intravenoso de la figura 38; y

las figuras 147 y 148 son diagramas esquemáticos que ilustran un circuito de detección de presión para su uso con una bomba de desplazamiento tipo scroll según una realización alternativa del módulo de irrigación, aspiración y/o vitrectomía de las figuras 32 y 43 a 60;

las figuras 149 y 150 son diagramas esquemáticos que ilustran el módulo de potencia de la figura 39 para proporcionar potencia al panel posterior de cableado de las figuras 40 a 42.

Modo(s) para llevar a cabo la invención

La figura 1 ilustra un sistema de control microquirúrgico, indicado de forma general por 1, según una realización preferida de la presente invención. Según se muestra, el sistema 1 incluye una unidad 3 informática que presenta un visualizador 5 de pantalla plana, una unidad 7 base que aloja una pluralidad de módulos 13, y periféricos tales como un ensamblaje 15 de control para el pie y un ensamblaje 17 de pie de soporte intravenoso (IV) accionado por motor (cada uno de los cuales se indica de forma general por su número de referencia respectivo). Cada uno de los módulos 13 alojado en la unidad 7 base controla al menos un instrumento 19 microquirúrgico oftálmico para su uso por un cirujano al realizar diversas intervenciones quirúrgicas oftálmicas. Como se conoce ampliamente en la técnica, la microcirugía oftálmica implica el uso de una serie de instrumentos 19 diferentes para realizar funciones diferentes. Estos instrumentos 19 incluyen cúteres de vitrectomía, piezas de mano de facoemulsificación o facofragmentación, microtijeras eléctricas, instrumentos de iluminación con fibra óptica, piezas de mano de coagulación y otros instrumentos microquirúrgicos conocidos en la técnica. Para optimizar el funcionamiento de los instrumentos 19 durante la cirugía, sus parámetros de operación difieren según, por ejemplo, la intervención particular que está realizándose, las diferentes fases de la intervención, las preferencias personales del cirujano, tanto si la intervención va a realizarse en la parte anterior como posterior del ojo del paciente, etc.

Según se muestra en la figura 1, un carrito de instrumental, indicado de forma general por 21, soporta el sistema 1. Preferentemente, el carrito 21 incluye una mesa 25 quirúrgica, o de Mayo, el ensamblaje 17 de pie de soporte IV automatizado, un compartimento 27 de almacenamiento para recoger el ensamblaje 15 de control para el pie, paquetes desechables y otros artículos, una abertura 33 para alojar una unidad base de expansión (no mostrada en la figura 1), y ruedecillas 35 giratorias. La unidad 7 base y la unidad 3 informática preferentemente se encuentran en la parte superior del carrito 21 de instrumental según se muestra en la figura 1 y la mesa 25 de Mayo está montada sobre un brazo de articulación (no mostrado) unido preferentemente a la parte superior del carrito 21 de instrumental, directamente bajo la unidad 7 base. El carrito 21 de instrumental también contiene un transmisor de control remoto, indicado de forma general por 39, para su uso en el control remoto del sistema 1.

Según la invención, los módulos 13 en la unidad 7 base alojan circuitos de control para los diversos instrumentos 19 microquirúrgicos de modo que el usuario del sistema puede configurar el sistema 1 para optimizar su uso por el cirujano. Como se describe en detalle a continuación, los módulos 13 incluyen conexiones o puertos mediante los que uno o más instrumentos 19 microquirúrgicos se conectan a cada módulo 13 y alojan el conjunto de circuitos de control necesario para controlar la operación del instrumento o instrumentos 19 particulares conectados al mismo. Por tanto, el usuario, insertando los módulos 13 deseados en la unidad 7 base, configura el sistema 1 para cumplir la preferencia del cirujano particular, para controlar cada uno de los instrumentos 19 necesarios para una intervención quirúrgica particular, o para optimizar de otra forma el sistema 1 para su uso por el cirujano.

Como se describe en detalle a continuación, el ensamblaje 15 de control para el pie y el ensamblaje 17 de pie de soporte IV incluyen circuitos de control electrónico para controlar su operación.

Para soportar la capacidad de configuración por parte del usuario, la unidad 3 informática, cada uno de los módulos 13, y los circuitos de control para cada uno de los periféricos, concretamente, el ensamblaje 15 de control para el pie y el ensamblaje 17 de pie de soporte IV, constituyen nodos en una red informática. La red informática proporciona distribución de potencia y comunicación de datos entre pares entre los nodos.

Haciendo referencia ahora al diagrama de bloques de la figura 2, la unidad 7 base incluye una serie de módulos 13 que controlan diversos instrumentos 19 microquirúrgicos habitualmente usados al realizar intervenciones quirúrgicas oftálmicas. En una realización preferida, cada módulo 13 controla uno o más instrumentos 19 quirúrgicos conectados a él. Un bus de potencia y un bus de comunicaciones de datos, cada uno ubicado sobre un panel 101 posterior de cableado (mostrado en detalle en las figuras 5 y 40 a 42), conectan los módulos 13 entre sí. Al recibirse por la unidad 7 base, los módulos 13 se acoplan al panel 101 posterior de cableado a través de un conector (por ejemplo, el conector 171 de la figura 10) en la parte posterior de cada módulo 13. Al estar acoplado, el panel 101 posterior de cableado proporciona distribución de potencia entre los módulos 13 así como comunicación de datos entre los módulos 13 y entre los módulos 13 y la unidad 3 informática. Según la invención, los módulos 13 también incluyen un módulo 103 de potencia alojado por la unidad 7 base que está conectado tanto a una fuente de potencia de CA externa como al panel 101 posterior de cableado. El módulo 103 de potencia proporciona potencia al panel 101 posterior de cableado y, por tanto, proporciona potencia al sistema 1.

Según la invención, un circuito 105 de control (véanse las figuras 37, 126 a 136) controla el ensamblaje 15 de control para el pie y un circuito 107 de control (véanse las figuras 38 y 137 a 146) controla el ensamblaje 17 de pie de soporte IV. Según se ha descrito anteriormente, la unidad 3 informática, cada módulo 13 y los circuitos 105, 107 de control para los periféricos constituyen nodos en una red informática. La red informática proporciona comunicación de datos entre pares entre los nodos. Dicho de otra forma, cada módulo 13 puede comunicarse directamente con los otros módulos 13, los periféricos y la unidad 3 informática. Como tal, el sistema 1 proporciona control modular de varios instrumentos 19 diferentes así como capacidad de configuración por parte del usuario.

Haciendo referencia ahora a la figura 3, la unidad 7 base forma un armazón electrónico que presenta posiciones o ranuras para recibir una pluralidad de módulos 13 que controlan electrónicamente la operación de los instrumentos 19 quirúrgicos usados por un cirujano al realizar intervenciones quirúrgicas oftálmicas. Preferentemente, la unidad 7 base incluye un bastidor (indicado de forma general por 109), una cubierta 111 superior que presenta la forma de un canal invertido, y una cubierta 113 frontal o tapa frontal que puede retirarse según se muestra en la figura 4 para insertar y retirar los módulos 13. Cuando la cubierta 113 frontal se sujeta en su posición, la pared 115 trasera de la cubierta mantiene los módulos en su posición dentro de la unidad 7 base formando de ese modo un dispositivo de retención para retener los módulos en el armazón electrónico. La cubierta 113 frontal se mantiene en su posición mediante dos elementos de sujeción (no mostrados) atornillados en los orificios 117 roscados en la parte frontal del bastidor 109. De forma alternativa, la cubierta 113 frontal se sujeta a presión en su posición. La cubierta 111 superior incluye cuatro cavidades 119 circulares para albergar patas en la parte inferior de la unidad 3 informática. Cada una de estas cavidades 119 está ahusada para ajustarse a la forma de la patas de la unidad informática y para centrar las patas en las
cavidades.

Según se ilustra en las figuras 5 y 6, el bastidor 109 comprende un panel 121 posterior conformado de forma solidaria con un panel 123 inferior. El panel 123 inferior se extiende en perpendicular al plano frontal (es decir, la superficie frontal) del panel 101 posterior de cableado que se sujeta al panel 121 posterior con los elementos 125 de sujeción. Se prevén diez conectores 127 eléctricos hembra de 18 pines en la superficie frontal del panel 101 posterior de cableado. Los tres conectores 127 más a la izquierda según se muestran en la figura 5 se separan a intervalos de 7,62 centímetros, y los conectores 127 restantes se separan a intervalos de 3,81 centímetros. Cada receptáculo de cada conector 127 está conectado en paralelo a los receptáculos ubicados de forma similar de los otros conectores formando de ese modo los buses de potencia y de comunicaciones de datos mencionados anteriormente. Se prevén rejillas 131 de ventilación en el panel 121 posterior por encima del panel 101 posterior de cableado para permitir que el aire salga de la unidad 7 base (figura 5). Una abertura 133 generalmente rectangular se extiende a través del panel 121 posterior debajo del panel 101 posterior de cableado para proporcionar acceso a un conector de 3 dientes en la parte trasera del módulo 103 de potencia, según se explica a continuación. De forma similar, se prevé una abertura 135 circular en el panel 121 posterior para aceptar un acoplamiento de desconexión rápida neumática (no mostrado) en la parte trasera de una irrigación/aspiración/vitrectomía (IAV) (por ejemplo, el módulo 321 en las figuras 32 y 43 a 60). Trece rieles paralelos, cada uno indicado de forma general por 137, están unidos al panel 123 inferior mediante elementos 139 de sujeción (figura 6). Los rieles 137 están espaciados uniformemente a intervalos de 3,81 centímetros y se extienden en perpendicular a la parte frontal del panel 101 posterior de cableado. Uno o más de los rieles 137 se usa para guiar los módulos 13 en posición en la unidad 7 base de modo que estén alineados adecuadamente para su conexión con el panel 101 posterior de cableado. Según se muestra en la figura 14, cada uno de los rieles 137 presenta una sección transversal con forma de I que comprende rebordes horizontales superior e inferior (141, 143, respectivamente) unidos por una banda 145 vertical.

Volviendo a la figura 5, las cuatro patas 141 se extienden hacia abajo desde el panel 123 inferior y están dimensionadas para apoyarse en depresiones (no mostradas) moldeadas en el carrito 21. Según se muestra en la figura 6, se prevé un reticulado 153 de admisión en el panel 123 inferior para permitir que el aire entre en la unidad 7 base para enfriar los módulos 13. La figura 7 muestra dos conectores 157 eléctricos hembra de 9 pines circulares montados sobre la cara trasera del panel 121 posterior. Cada uno de estos conectores 157 está conectado en paralelo al bus de comunicaciones de datos sobre el panel 101 posterior de cableado para comunicarse con periféricos tales como el carrito 21 (incluyendo el ensamblaje 17 de pie de soporte IV), la unidad 3 informática o el ensamblaje 15 de control para el pie. Los conectores 157 pueden usarse también para conectar la unidad 7 base a una unidad base de expansión separada según se explica en detalle a continuación. Aunque se prevé que otros conectores estén dentro del alcance de la presente invención, los conectores de la realización preferida son conectores eléctricos Series 703, comercializados por Amphenol Corporation de Wallingford, Connecticut.

Las figuras 9 a 11 ilustran módulos 13 ejemplares para controlar electrónicamente la operación de los instrumentos 19 quirúrgicos usados por un cirujano al realizar intervenciones quirúrgicas oftálmicas. El módulo ejemplar mostrado en la figura 9 es el módulo 103 de potencia para suministrar potencia al bus de potencia del panel 101 posterior de cableado. Cada uno de los módulos 13 comprende una camisa 161 conformada a partir de una lámina de aluminio y una cubierta 163 frontal moldeada en plástico. Según se muestra en la figura 12, determinados módulos 13 presentan uno o más puertos previstos en su cubiertas 163 frontales para conectar diversos instrumentos quirúrgicos (no mostrados) a los módulos. El módulo 103 de potencia ilustrado en la figura 9 tiene una anchura de 7,62 centímetros. Otros módulos presentan otras anchuras que son múltiplos de 3,81 centímetros (por ejemplo, 3,81 centímetros o 11,43 centímetros). Cada uno de los módulos 13 presenta un diodo 165 emisor de luz (LED) verde, u otro indicador visual, montado sobre la cubierta 163 frontal para indicar cuándo el módulo está activo.

Volviendo a la figura 10, cada módulo 13 incluye un conector 171 eléctrico macho de 18 pines adaptado para conectarse a cualquiera de los conectores 127 hembra montado sobre el panel 101 posterior de cableado. El conector 171 está embutido en la camisa 161 para proteger el conector y para maximizar el espacio previsto dentro de la unidad 7 base. Un ventilador 173 de enfriamiento está ubicado adyacente a un puerto 175 de escape previsto en la cara trasera de la camisa 161 de módulo por encima del conector 171 de 18 pines para expulsar aire desde la camisa 161 para enfriar los componentes dentro del módulo 13.

Haciendo referencia a la figura 11, se forma un rebaje 177 en la parte inferior de la cubierta 163 frontal para agarrar el módulo 13 para deslizarlo dentro y fuera de la unidad 7 base. Se prevé una abertura 179 en la parte inferior de la camisa 161 de módulo para permitir que el aire entre en el módulo cuando se da energía al ventilador 173 para enfriar los componentes alojados dentro del módulo 13. Se forman una o más ranuras 181 en la pared 183 inferior de cada camisa 161 de módulo. Cada una de estas ranuras 181 se extiende desde una pared 185 posterior de la camisa 161 y está configurada para albergar uno de los rieles 139 guía sobre el panel 123 inferior del bastidor 109 de unidad base para guiar el módulo 13 y alinear su conector 171 con el conector 127 correspondiente sobre el panel 101 posterior de cableado. Por tanto, los rieles 137 y las ranuras 181 forman una guía para guiar cada uno de los módulos 13 en el armazón electrónico de modo que el conector 127 de módulo respectivo está alineado para su conexión
al bus.

Según se ilustra en la figura 14, un canal 187 está soldado por puntos a la pared 183 inferior de la camisa 161 de módulo por encima de cada ranura 181 para evitar que entren desechos en la camisa a través de las ranuras 181 y para proteger los componentes electrónicos alojados dentro de la camisa de interferencias electromagnéticas. Cuando los módulos 13 se introducen en la unidad 7 base, se alberga cada uno de los rieles 137 de unidad base en una ranura 181 y canal 187 respectivos de la manera mostrada en la figura 14, es decir, con el reborde 141 horizontal superior pudiendo deslizarse en el canal 187 y la banda 145 pudiendo deslizarse en la ranura 181 bajo el mismo. El enganche conjunto entre la banda 145 y la ranura 181 y entre el reborde 141 superior y la pared 183 inferior de camisa mantiene el módulo 13 en posición en la unidad 7 base y evita que el módulo se mueva sustancialmente en perpendicular a los rieles 137 en las direcciones o bien vertical o bien horizontal.

No obstante, los rieles 137 y las ranuras 181 están dimensionados para permitir algún movimiento (por ejemplo 0,15875 centímetros) entre el módulo 13 y la unidad 7 base de modo que los pines del conector 171 de módulo puedan alinearse adecuadamente con los receptáculos del conector 127 de panel posterior de cableado. Los conectores 127, 171 están ahusados para guiar los pines en los receptáculos incluso aunque los conectores estén inicialmente no alineados en alguna cantidad (por ejemplo, 0,254 centímetros). Incluso aunque los rieles y las ranuras están dimensionados para permitir algún movimiento, no permiten ningún error de alineamiento más que el que los conectores tolerarán. Por lo tanto, los rieles 137 y las ranuras 181 proporcionan tolerancias pieza-parte de forma adecuada, pero guían cada uno de los módulos 13 en el armazón electrónico de modo que el conector 127 de módulo respectivo está alineado para su conexión al bus.

Pueden engancharse partes de la pared 183 inferior de la camisa 161 de módulo adyacente a cada ranura con la parte superior del reborde 143 inferior de un riel 137 respectivo para espaciar la camisa 161 del bastidor de la unidad 109 base y minimizar el contacto metal con metal entre los módulos 13 y la unidad 7 base. Aunque están presentes dos ranuras 181 en el módulo 13 ejemplar mostrado en la figura 11, una o más ranuras pueden estar presentes en otros módulos dependiendo de sus anchuras. Por ejemplo, los módulos 13 de anchura de 3,81 centímetros presentan una ranura 181 y los módulos de anchura de 11,43 centímetros presentan tres ranuras.

Cuando el módulo 13 está instalado en la unidad 7 base, el puerto 175 de escape y el ventilador 173 se alinean con las rejillas 131 de ventilación en el panel 121 posterior de la unidad base según se muestra en la figura 13 para purgar aire libremente desde el módulo cuando se da energía al ventilador de enfriamiento. De forma similar, la abertura 179 de admisión del módulo se alinea con el reticulado 153 en el panel 123 inferior de unidad base para permitir que el aire entre en el módulo 13 desde el exterior de la unidad 7 base.

Cada módulo 13 también proporciona protección frente a sobrecorriente para garantizar que un fallo de un único módulo no daña otras partes del sistema 1.

Según se muestra en las figuras 9 y 12, la cubierta 163 frontal de cada módulo 13 incluye superficies 191 biseladas que se extienden hacia atrás a partir de la superficie 193 frontal a lo largo de lados opuestos a la superficie frontal. Las superficies 191 biseladas son convergentes entre sí hacia la superficie 193 frontal de modo que, cuando el módulo 13 se coloca en la unidad 7 base junto a otro módulo, con una superficie biselada de un módulo adyacente a una superficie biselada del otro módulo, las superficies frontales de forma general planas de los módulos adyacentes se espacian lateralmente entre sí en una distancia D. El espaciado lateral entre las superficies frontales de módulo reduce la "obviedad" de cualquier error de alineamiento entre las superficies 193 frontales de módulos adyacentes. Por tanto, se permiten tolerancias pieza-parte mayores sin desvirtuar la apariencia del sistema 1.

Según se ha explicado previamente, los conectores 171 de módulo se conectan a los conectores 127 sobre el panel 101 posterior de cableado cuando los módulos 13 están instalados en la unidad 7 base. Cuando los conectores macho y hembra están conectados, están conectados circuitos adecuados dentro del módulo 13 a los buses de potencia y de comunicaciones de datos en el panel 101 posterior de cableado. A pesar de la posición del módulo 13 dentro de la unidad 7 base, los mismos circuitos de módulo se conectan a los mismos circuitos de los buses de potencia y de comunicaciones de datos. Por tanto, los módulos 13 pueden intercambiarse de forma general y pueden ordenarse en cualquier secuencia dentro de la unidad 7 base. Además, debido a que cada módulo 13 se controla de forma separada, sólo aquellos módulos que controlan los instrumentos necesarios para una intervención quirúrgica particular necesitan instalarse en la unidad 7 base. Por lo tanto, el armazón electrónico anteriormente descrito está configurado para albergar los módulos 13 en una pluralidad de posiciones diferentes a lo largo de los buses de potencia y de comunicaciones de datos de modo que pueden organizarse de forma selectiva en una pluralidad de secuencias diferentes en el armazón electrónico.

No obstante, el módulo 103 de potencia presenta una ubicación dedicada dentro de la unidad 7 base de modo que puede conectarse de forma conveniente a la fuente de potencia externa a través de la abertura 133 rectangular en el panel 121 posterior de unidad base. Debido a que el módulo 103 de potencia tiene una anchura de 7,62 centímetros, el espaciado entre los dos conectores 127 más a la izquierda según se muestra en la figura 5 es de 7,62 centímetros. El espaciado entre los conectores segundo y tercero desde la izquierda según se muestra en la figura 5 permite que un módulo de una anchura de o bien 7,62 o bien de 11,43 centímetros se inserte a continuación en el módulo 103 de potencia. Si se usa un IAV (por ejemplo, el módulo 321 en las figuras 32 y 43 a 60), debe instalarse sobre los tres rieles 137 más a la derecha, según se muestra en la figura 5. Según se ha mencionado anteriormente, un acoplamiento de desconexión rápida neumática sobresale de la parte trasera del módulo 321 de IAV. El módulo 321 de IAV puede instalarse sólo en la posición más a la derecha debido a que el acoplamiento debe extenderse a través de la abertura 135 circular en el panel 121 posterior de la unidad 7 base. Si no está usándose un módulo de IAV, puede instalarse cualquier otro módulo (además de un módulo de potencia) en la posición más a la derecha. Con las excepciones indicadas anteriormente, los módulos 13 son completamente intercambiables y pueden instalarse en cualquier orden, según se desee. Por tanto, la unidad 7 base está configurada de modo que los módulos 13 pueden albergarse en una pluralidad de posiciones diferentes dentro del armazón electrónico y de modo que pueden organizarse de forma selectiva en una pluralidad de secuencias diferentes en el armazón electrónico. Todos los módulos 13 pueden instalarse en o retirarse de la unidad 7 base rápidamente desde la parte frontal sin la ayuda de ninguna herramienta debido a su construcción modular y al enganche liberable del panel 101 posterior de cableado. Esta rápida instalación y retirada facilita el mantenimiento o reemplazo adecuado de módulos. Por ejemplo, si un módulo 13 particular necesita reparación, puede retirarse fácilmente y enviarse a una instalación de reparación. Durante la reparación, puede usarse otro módulo en su lugar, o puede operarse el sistema 1 sin el módulo 13 particular.

Además, según se muestra en la figura 8, un elemento 195 de apoyo se extiende desde la cara posterior de la cubierta 113 frontal de la unidad 7 base. El elemento 195 de apoyo está ubicado sobre la cubierta frontal de modo que se engancha a la abertura 197 (la figura 9) en el módulo 103 de potencia cuando la cubierta está instalada sobre la unidad base con los módulos 13 instalados. Un conmutador corta-corriente (por ejemplo, el conmutador 783 corta-corriente en la figura 39) ubicado detrás de la abertura 197 en el módulo 103 de suministro de potencia interrumpe la potencia a cada uno de los módulos 13 tras la retirada de la cubierta 113 frontal de la unidad base. Por tanto, los usuarios no pueden entrar en contacto con el panel 101 posterior de cableado cuando se le da energía. Además, se comprueba la configuración particular de los módulos en el armazón electrónico durante cada arranque (según se explica a continuación con respecto a la figura 31), y no puede cambiarse sin retirar la cubierta 113 frontal. Interrumpiendo la potencia cuando se retira la cubierta 113, la configuración de los módulos 13 no puede cambiarse sin que se detecte.

Haciendo referencia a la figura 2, el sistema 1 puede incluir además un conector 203 de expansión (véase la figura 16) para conectar la unidad 7 base a una unidad 207 base de expansión opcional para expandir de ese modo la red. Física y funcionalmente, la unidad 207 base de expansión es sustancialmente idéntica a la unidad 7 base. En una realización preferida de la invención, el usuario puede expandir la red y, por tanto, expandir las capacidades de operación del sistema 1, conectando uno u otro de los conectores 157 de 9 pines sobre el panel 121 posterior de la unidad 7 base al conector similar en la unidad 207 base de expansión con el conector 203 de expansión. La unidad 207 base de expansión de la realización preferida incluye su propio módulo 211 de potencia. Por lo tanto, el conector 203 de expansión conecta los buses de comunicación de datos de las unidades, pero no los buses de potencia. No obstante, se prevé que un único módulo de potencia podría suministrar potencia a ambas unidades sin apartarse del alcance de la presente invención. Cuando se usa un único módulo de potencia, la potencia se proporciona a la unidad 207 base de expansión a través del conector 203 de expansión, conectando el bus de potencia sobre el panel 101 posterior de cableado de la unidad 7 base, al bus de potencia sobre el panel 209 posterior de cableado de la unidad 207 base de expansión.

Haciendo referencia ahora a la figura 15, el bus de comunicaciones de datos comprende preferentemente un cable 215 de par trenzado que presenta un primer hilo 217 metálico y un segundo hilo 219 metálico. En una realización preferida, la red informática que enlaza cada uno de los componentes del sistema 1 es del tipo comercializado por Echelon Corporation bajo la marca comercial LONTALK® que utiliza un protocolo de comunicaciones RS485. La norma RS485 proporciona una plataforma para la transmisión de datos multipunto sobre una línea de transmisión de par trenzado equilibrada. Cada módulo 13 incluye un transceptor 223 RS485 para recibir datos desde y transmitir datos al bus de comunicaciones de datos y un procesador 225 acoplado al transceptor 223. Motorola fabrica un procesador 225 adecuado denominado chip NEURON® modelo n.º MC143150 y National Semiconductor fabrica un transceptor 223 adecuado denominado chip modelo n.º 75156.

El bus de comunicaciones de datos, los transceptores 223 y los procesadores 225 forman conjuntamente la red de comunicaciones mediante la que los módulos 13, la unidad 3 informática, el circuito 105 de control del ensamblaje 15 de control para el pie y el circuito 107 de control del ensamblaje 17 de pie de soporte IV se comunican entre sí. A través del uso de la red, el sistema 1 proporciona comunicación entre pares entre sus componentes.

En una red de este tipo, también se hace referencia al procesador 225 en el presente documento como una "neurona" o "procesador neurona" (NEURON® es una marca comercial registrada de Echelon Corporation). Cada procesador 225 neurona comprende preferentemente tres procesadores sobre placa de 8 bits. Dos de los tres procesadores sobre placa implementan un subsistema de comunicación, habilitando la transferencia de información de nodo a nodo en la red. El tercer procesador sobre placa ejecuta un programa de aplicación incrustada. Por tanto, además de funcionar como procesadores de comunicación, los procesadores 225 neurona controlan los instrumentos 19 microquirúrgicos conectados a los mismos. Preferentemente, los procesadores 225 neurona de los módulos 13 reciben los datos comunicados a través del bus de comunicaciones de datos y, en respuesta a los datos, generan las señales de control para controlar los instrumentos 19 microquirúrgicos.

Según se muestra, los transceptores 223 establecen una conexión con los hilos 217, 219 metálicos primero y segundo del cable 215 de par trenzado. En una realización preferida de la invención, el cable 215 de par trenzado está ubicado sobre el panel 101 posterior de cableado (es decir, como líneas sobre el panel 101 posterior de cableado). Por tanto, cuando los conectores 171 en la parte posterior de los módulos 13 se acoplan al panel 101 posterior de cableado, establecen una conexión con el cable 215 de par trenzado. Según se ha descrito anteriormente con referencia a la figura 5, el panel 101 posterior de cableado incluye también un par de conectores 157 de cable de datos adicionales para conectar los cables de datos al panel 101 posterior de cableado. Los cables de datos incluyen un cable de par trenzado y extienden el bus de comunicaciones de datos desde el panel 101 posterior de cableado a la unidad 3 informática y a los periféricos. Por ejemplo, un cable de datos discurre desde un conector 157 de cable de datos a la unidad 3 informática y otro cable de datos discurre desde los otros conectores 157 de cable de datos a o bien el ensamblaje 15 de control para el pie directamente, o bien al ensamblaje 17 de pie de soporte IV y el ensamblaje 17 de control para el pie, a través del carrito 21 de instrumental.

Según el protocolo RS485, cada extremo del cable 215 de par trenzado debe terminarse por una resistencia, tal como un resistor de 120 \Omega. No obstante, la necesidad de una terminación hace difícil expandir la red. De forma ventajosa, la presente invención proporciona un circuito 229 de terminación, mostrado en la figura 16, ubicado en un extremo del cable 215 de par trenzado para terminar de forma selectiva la red mediante un resistor de 120 ohmios y permitir una expansión sencilla de la red.

La figura 16 ilustra el circuito 229 de terminación para terminar de forma selectiva el bus de comunicaciones de datos. Según se muestra, el bus de comunicaciones de datos (es decir, el cable 215 de par trenzado) se representa mediante las líneas RS485-HI y RS485-LO. Preferentemente, el circuito 229 de terminación es parte del conector 203 de expansión y está conectado en serie entre los extremos de los hilos 217, 219 metálicos primero y segundo del primer cable 215 de par trenzado. En una realización, el circuito 229 de terminación comprende un conmutador 231 normalmente cerrado conectado en serie con la resistencia de 120 ohmios para terminar el bus de comunicaciones de datos. Para expandir la red, el usuario conecta un cable 233 de expansión que presenta un segundo cable 235 de par trenzado asociado con la unidad 207 base de expansión al conector 203 de expansión. Como con el primer cable 215 de par trenzado, el segundo cable 235 de par trenzado presenta un primer hilo 237 metálico y un segundo hilo 239 metálico previsto para su conexión al circuito 229 de terminación. Según la invención, el segundo par 235 trenzado está ubicado sobre el panel 209 posterior de cableado y constituye el bus de comunicaciones de datos para la unidad 207 de expansión.

El circuito 229 de terminación incluye también una bobina 243 conectada a un suministro de voltaje positivo. Cuando el usuario conecta el cable 233 de expansión asociado con la unidad 207 base de expansión al conector 203 de expansión, la bobina 243 se conecta directamente a tierra. Como resultado, el voltaje positivo excita la bobina 243 que a su vez abre el conmutador 231 normalmente cerrado. Por tanto, cuando los extremos de los hilos 217, 219 metálicos primero y segundo del primer cable 215 de par trenzado están conectados a los extremos de los hilos 237, 239 metálicos primero y segundo del segundo cable 235 de par trenzado, respectivamente, el conmutador 231 se abre para eliminar la terminación. La terminación se encuentra entonces en el otro extremo de la unidad 207 base de expansión. En una realización preferida, o bien el cable 233 de expansión o el panel 209 posterior de cableado de la unidad 207 base de expansión incluye también el circuito 229 de terminación.

La figura 16 también muestra líneas denominadas REAJUSTE-HI y REAJUSTE-LO. Preferentemente, la unidad 3 informática comunica una señal de reajuste a través del bus de comunicaciones de datos a los módulos 13 instalados en la unidad 7 base a través de panel 101 posterior de cableado y a los módulos 13 instalados en la unidad 207 base de expansión a través de panel 209 posterior de cableado.

Según una realización preferida de la invención, la unidad 207 base de expansión incluye su propio módulo 211 de potencia. Como tal, la potencia no se distribuye entre la unidad 7 base y la unidad 207 base de expansión. De forma alternativa, el bus de potencia puede ubicarse también sobre los paneles 101, 209 posteriores de cableado para distribuir potencia desde el módulo 103 de potencia a cada uno de los módulos 13 del sistema 1 que están ubicados en o bien la unidad 7 base o bien la unidad 207 base de expansión.

Haciendo referencia ahora al diagrama de bloques de las figuras 17 a 18, la unidad 3 informática comprende un ordenador 245 de procesamiento central incrustado, al menos una unidad 247 de disco y una unidad 249 de disco duro interna. En una realización preferida de la invención, el procesador 245 central de la unidad 3 informática es una tarjeta basada en microprocesador compatible con IBM que incluye, por ejemplo, un procesador Intel 486® o Pentium®, y que presenta una placa base AT convencional del sector. La unidad 247 de disco es una unidad de disco flexible de 1,44 MB y 3,5 pulgadas convencional, y la unidad 249 de disco duro es una unidad de disco duro interna de 3,5 pulgadas IDE convencional que presenta al menos 250 MB de memoria. En una realización alternativa, la unidad 3 informática incluye una unidad 251 de CD-ROM además de la unidad 247 de disco flexible. La unidad 3 informática incluye también el visualizador 5 de pantalla plana, una pantalla 255 táctil para su uso con el visualizador 5 de pantalla plana y diversos accesorios de hardware multimedia tales como una tarjeta de vídeo, o controlador 259 de pantalla, una tarjeta 261 de sonido y los altavoces 263. De forma ventajosa, cada una de las diversas tarjetas de expansión de la unidad 3 informática es compatible con arquitecturas de PC convencionales.

La unidad 3 informática constituye una interfaz de usuario mediante la que el usuario (tal como un cirujano, ayudante o auxiliar médico) recibe información representativa de los diversos parámetros de operación de los instrumentos 19 microquirúrgicos y periféricos que proporcionan las funciones diferentes necesarias para realizar las intervenciones quirúrgicas. El usuario también proporciona información al sistema 1 a través de una interfaz gráfica de usuario proporcionada por la unidad 3 informática. De forma ventajosa, la unidad 249 de disco duro de la unidad 3 informática almacena parámetros de operación programables para cada uno de los instrumentos 19 microquirúrgicos y periféricos. Proporcionando información al procesador 245 central a través de la interfaz de usuario, el usuario puede reprogramar o seleccionar de entre los parámetros de operación almacenados en la unidad 249 de disco duro. La unidad 3 informática comunica entonces los parámetros de operación a los módulos 13 así como al ensamblaje 15 para el pie y el ensamblaje 17 de pie de soporte IV a través del panel 101 posterior de cableado y cables de datos externos y su red. De esta manera, el usuario puede optimizar el funcionamiento de los instrumentos 19 durante la cirugía.

En una realización, el usuario almacena datos representativos de una pluralidad de parámetros de operación en una memoria extraíble, tal como un disco flexible, para su uso con la unidad 247 de disco de la unidad 3 informática. En esta realización, el procesador 245 central de la unidad 3 informática define un conjunto de parámetros de operación para los instrumentos 19 microquirúrgicos y periféricos basándose en los datos almacenados en la memoria extraíble. Por ejemplo, el conjunto de parámetros de operación definido por el procesador 245 central comprende un conjunto individualizado de parámetros de operación seleccionados por el cirujano. De forma similar, la unidad 249 de disco duro de la unidad 3 informática almacena parámetros de operación por defecto que pueden adaptarse para aproximar el conjunto individualizado de parámetros proporcionado por el usuario.

Como ejemplo, los parámetros de operación definen uno o más de lo siguiente para su uso al controlar los diversos instrumentos 19: una tasa de corte de tijeras linealmente variable; una tasa de corte de tijeras fija; un corte de tijeras de actuación única; un nivel de cierre de tijeras de actuación proporcional; una presión de aire/fluido; una tasa de flujo aire/fluido; un nivel de potencia bipolar linealmente variable; un nivel de potencia bipolar fijo; un nivel de intensidad de iluminación; un nivel de presión en vacío de aspiración; una tasa de flujo de aspiración; una tasa de corte de vitrectomía linealmente variable; una tasa de corte de vitrectomía fija; un corte de vitrectomía de actuación única; un nivel de potencia de facoemulsificación; un nivel de potencia de facofragmentación; una tasa de impulso de facoemulsificación; y una tasa de impulso de facofragmentación.

Los circuitos 105, 107 de control de los periféricos forman también nodos en la red informática y operan en función de al menos un parámetro de operación. En el ejemplo anterior, los parámetros de operación también definen uno o más de lo siguiente para los periféricos: una pluralidad de niveles de detención de inclinación de control para el pie; y una altura de pie de soporte intravenoso.

Haciendo referencia adicional a las figuras 17 a 18, la unidad 3 informática incluye también un circuito 267 de receptor infrarrojo (IR) para recibir señales IR desde el control 39 remoto manual. Las señales IR representan preferentemente órdenes para controlar la operación del sistema 1. Como ejemplo, el control 39 remoto es un transmisor infrarrojo inalámbrico similar en tamaño y apariencia a un aparato de grabación de vídeo casete remoto o de televisión convencional. La unidad proporciona línea de operación de visión y preferentemente usa un esquema de codificación de transmisor/receptor para minimizar el riesgo de interferencia a partir de otros transmisores y/o receptores infrarrojos. En términos de función, el teclado numérico del control 39 remoto incluye preferentemente botones de control para variar los niveles de aspiración, potencia de coagulación bipolar y potencia de ultrasonidos (para facoemulsificación y facofragmentación) así como para variar la altura de pie de soporte IV, encender y apagar el instrumento de iluminación y variar el nivel de intensidad de la luz proporcionada por el instrumento de iluminación. En una realización preferida, el control 39 remoto incluye también botones de control para avanzar al modo siguiente y para volver al modo anterior en una secuencia predefinida de modos operativos.

Además, la unidad 3 informática incluye una tarjeta 271 de red diseñada específicamente para su uso en el sistema 1 microquirúrgico. Esta tarjeta 271 de red de aplicación específica incluye el transceptor 223 y el procesador 225 neurona para conectar la unidad 3 informática a la red. Preferentemente, la tarjeta 271 de red se usa para interconectar el procesador 245 central con la pantalla 255 táctil y el receptor 267 de IR así como los módulos 13 quirúrgicos, el ensamblaje 15 de control para el pie y el ensamblaje 17 de pie de soporte IV.

En una realización preferida, el procesador 245 central de la unidad 3 informática actúa conjuntamente con cada uno de los procesadores 225 neurona de los circuitos de control individuales de los módulos 13, el ensamblaje 15 de control para el pie y/o el ensamblaje 17 de pie de soporte IV para ejecutar software en una jerarquía de software de dos niveles. El primer nivel de la jerarquía de software es la interfaz de usuario que proporciona una interfaz entre el usuario (es decir, el personal del equipo quirúrgico) y el sistema 1 microquirúrgico de la invención. Según se usa en el presente documento, el término "interfaz de usuario" se refiere de forma general a la unidad 3 informática y específicamente a las rutinas ejecutadas por la unidad 3 informática para generar una serie de visualizadores de pantalla funcionales que habilitan al usuario para interactuar con el sistema 1.

La interfaz de usuario visualiza los parámetros de operación y su configuración así como otras condiciones sobre el visualizador 5 de pantalla plana. La interfaz de usuario también recibe entradas a partir de la pantalla 255 táctil, el ensamblaje 15 de control para el pie o el control 39 remoto de IR para personalizar la operación del sistema 1 en la intervención quirúrgica del cirujano actual. Preferentemente, la interfaz de usuario es un entorno basado en Microsoft® Windows '95 que proporciona un entorno de operación de muy fácil utilización y alta capacidad gráfica, que genera iconos, símbolos y similares. Como resultado, la interfaz de usuario simplifica el uso del sistema 1 y está particularmente bien adecuada para su uso con la pantalla 255 táctil.

El segundo nivel del sistema software es un entorno de control incrustado usado por los módulos 13, el circuito 105 de control y el circuito 107 de control. Según se ha descrito anteriormente, cada componente del sistema 1 forma parte de una red informática de modo que la interfaz de usuario se comunica con el software incrustado a través de una arquitectura de comunicación predeterminada tal como la arquitectura de comunicación Echelon LONTALK®.

El uso de programas de software incrustado por los módulos 13 y los periféricos proporciona control distribuido del sistema 1. Dicho de otra forma, cada uno de los módulos 13 y periféricos opera independientemente de los otros módulos 13 y periféricos mientras aún esté enlazado mediante la red. Por tanto, el fallo de un componente no afectará a la funcionalidad de los otros componentes del sistema 1. Además de software de control incrustado, cada módulo 13 y periférico contiene pruebas incorporadas de modo que pueden identificarse fallos específicos e informarse a la unidad 3 informática y, por tanto, informarse al usuario. El estatus operativo de cada módulo 13 y periférico se comprueba de forma continua durante la operación a través del uso de un temporizador de vigilancia de software (por ejemplo, véase el temporizador 475 de vigilancia de la figura 32).

Según la invención, la unidad 3 informática está especialmente bien adecuada para su uso en un sistema modular tal como el sistema 1. La unidad 249 de disco duro almacena los diversos programas para operar el sistema 1, incluyendo los programas normalmente residentes en los módulos 13. En el caso de que un programa residente en uno de los módulos 13 se corrompa o necesite una actualización, el usuario puede descargar el programa residente adecuado a partir de la unidad 249 de disco duro al módulo 13 a través de la red facilitando de ese modo su reprogramación. La unidad 247 de disco flexible también permite al usuario instalar actualizaciones de software o software de aplicación específica para su uso con los módulos nuevos basándose en este producto. De esta manera, el software del sistema 1 sigue un enfoque modular que es paralelo al diseño modular del hardware. Además, el usuario puede guardar, cargar y transportar la configuración de usuario desde el sistema 1 a otro sistema microquirúrgico similar en una ubicación diferente a través del uso de la unidad 247 de disco flexible.

La unidad 3 informática emplea la tarjeta 261 de sonido y los altavoces 263 para generar señales de audio para mensajes de advertencia, alarmas u otras indicaciones audibles. Además, la tarjeta 261 de sonido y los altavoces 263 actúan conjuntamente con la tarjeta 259 de vídeo y la unidad 251 de CD-ROM para proporcionar presentaciones de audio/visuales, o multimedia, tales como servicio en línea animado y manuales de instrucciones, demostraciones operativas y similares en varios idiomas diferentes.

El visualizador 5 de pantalla plana y la pantalla 255 táctil son los medios principales de la interfaz entre el sistema 1 y el usuario. En una realización, el visualizador 5 de pantalla plana es un visualizador de cristal líquido (LCD) matricial activo (10,4'' diagonal, resolución VGA, LCD matricial activo, 256 colores) superpuesto por la pantalla 255 táctil. Preferentemente, la pantalla 255 táctil es una pantalla táctil resistiva analógica que es químicamente resistente a soluciones esterilizantes comunes y está alojada en una tapa frontal estanca.

Preferentemente, la unidad 3 informática incluye también un suministro 275 de potencia separada. De forma alternativa, el módulo 103 de potencia de la unidad 7 base proporciona potencia a la unidad 3 informática.

La figura 19 ilustra la tarjeta 271 de red de aplicación específica de la unidad 3 informática. Según se ilustra, la tarjeta 271 de red incluye un circuito 277 de conector de red RS485 así como un circuito 279 de administrador/controlador de red y un circuito 281 de terminación de RS485. De forma ventajosa, los circuitos 277, 279, 281 proporcionan una interfaz de red para la unidad 3 informática para comunicarse a través del bus de comunicaciones de datos. La tarjeta 271 de red incluye además un conector 283 de bus ISA, un transceptor 285 de bus ISA y un circuito 287 de interfaz de bus ISA, tal como un dispositivo lógico electrónicamente programable (EPLD). Los circuitos 283, 285, 287 proporcionan una interfaz entre la tarjeta 271 de red y el procesador 245 central.

Además, la tarjeta 271 de red proporciona interfaces y conexiones de circuito para la pantalla 255 táctil, el visualizador 5 de pantalla plana y el control 39 remoto de IR. En este ejemplo, la tarjeta 271 de red incluye un controlador/codificador 289 de pantalla táctil conectado al procesador 245 central a través de un conector 291 serie y conectado al visualizador 5 de pantalla plana a través de un conector 293 de circuito flexible. El conector 293 de circuito flexible también conecta un control 295 de brillo de iluminación posterior al visualizador 5 de pantalla plana y conecta el receptor 267 de IR a un circuito 297 de decodificador remoto de IR. La tarjeta 271 de red incluye también un conector 299 de control de brillo para su uso con un dial de codificador (no mostrado) sobre la unidad 3 informática mediante la que el usuario controla la intensidad del visualizador 5 de pantalla plana. En este ejemplo, el control 39 remoto también proporciona medios para variar la intensidad de visualizador de modo que la entrada recibida en el conector de control de brillo se encamina a través del decodificador 297 remoto de IR al circuito 287 de interfaz de bus. A su vez, el circuito 287 de interfaz de bus proporciona las señales de control necesarias para el control 295 de brillo para variar la intensidad del visualizador 5 de pantalla plana.

Según se muestra en la figura 19, la tarjeta 271 de red incluye además un temporizador de vigilancia y un circuito 301 de reajuste en una realización preferida de la invención.

Haciendo referencia ahora a la figura 20, el circuito 281 de terminación se muestra en forma de diagrama esquemático. Además del circuito 229 de terminación asociado con el conector 203 de expansión de la unidad 7 base, la tarjeta 271 de red proporciona el circuito 281 de terminación para terminar de forma selectiva el extremo de unidad informática del bus de comunicaciones de datos. En este ejemplo, el circuito 281 de terminación comprende un conmutador 303 normalmente cerrado conectado en serie con una resistencia de aproximadamente 120 ohmios. Para expandir la red en este extremo (como opuesto al extremo del conector 203 de expansión), el usuario conecta un cable de expansión (no mostrado) a partir de un periférico a o bien un primer puente 305 conector o un segundo puente 307 conector. Los puentes 303, 305 conectores proporcionan preferentemente medios para conectar periféricos adicionales a la red del sistema 1. Por ejemplo, el usuario puede conectar el ensamblaje 15 de control para el pie o algún otro periférico a la red a través de un conector (no mostrado) asociado con uno de los puentes 305, 307 conectores en lugar de a través del conector 157.

Según una realización preferida de la invención, los cables de expansión a partir de los periféricos que van a conectarse a la red ponen en cortocircuito un par de pines de conmutador de terminación sobre los puentes 305, 307 conectores. En este ejemplo, un cable de expansión periférico conectado al puente 305 conector produce un cortocircuito entre el CONMUTADOR 1A DE TERMINACIÓN y el CONMUTADOR 1B DE TERMINACIÓN. Asimismo, un cable de expansión periférico conectado al puente 307 conector produce un cortocircuito entre el CONMUTADOR 2A DE TERMINACIÓN y el CONMUTADOR 2B DE TERMINACIÓN. Según se muestra en la figura 20, el circuito 281 de terminación incluye también una bobina 309 conectada a un suministro de voltaje positivo. En una realización preferida, la bobina 309 se conecta directamente a tierra y, por tanto, se excita cuando ambos CONMUTADOR 1A Y 1B DE TERMINACIÓN y el CONMUTADOR 2A y 2B DE TERMINACIÓN se ponen en cortocircuito. Como resultado de estar excitada la bobina 309, el conmutador 303 normalmente cerrado se abre para eliminar la terminación. La terminación se encuentra entonces en el extremo de periférico del bus de comunicaciones de datos.

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La figura 21 ilustra el flujo de datos en el sistema 1 según una realización preferida de la invención. Preferentemente, cada módulo 13 instalado en la unidad 7 base controla uno o más instrumentos 19 microquirúrgicos para proporcionar varias funciones quirúrgicas diferentes. Por ejemplo, los instrumentos 19 proporcionan presión intraocular (IOP), corte de tijeras, control de fórceps, ultrasonido (por ejemplo, para facoemulsificación o facofragmentación), irrigación, aspiración, corte de vitrectomía, coagulación bipolar y/o iluminación. En una configuración ejemplar del sistema 1, los módulos 13 incluyen un módulo 321 de IAV venturi y un módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll, controlando ambos las funciones de irrigación, aspiración y vitrectomía del sistema 1. El módulo 321 de IAV venturi va a usarse con una bomba venturi mientras que el módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll va a usarse con una bomba de desplazamiento tipo scroll. Los módulos 13 incluyen también un módulo 325 de faco que controla las funciones de facoemulsificación y facofragmentación y un módulo 327 de tijeras que controla una función de corte de tijeras. Además, el módulo 327 de tijeras también controla una función de fórceps e incluye el conjunto de circuitos de control de intercambio aire/fluido para controlar una función de IOP. Según se muestra en la figura 21, los módulos 13 incluyen además un módulo 329 de coagulación que controla una función de coagulación bipolar y un módulo 331 de iluminación que controla una función de iluminación.

Esta realización de la invención incluye también el circuito 105 de control para el pie y circuito 107 de control de pie de soporte IV como periféricos conectados a la red del sistema 1. De forma ventajosa, el módulo 321 de IAV venturi, el módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll, el módulo 325 de faco, el módulo 327 de tijeras, el módulo 329 de coagulación y el módulo 331 de iluminación así como los circuitos 105, 107 de control para el ensamblaje 15 de control para el pie y el ensamblaje 17 de pie de soporte IV, respectivamente, constituyen cada uno nodos en la red.

Según se ha descrito anteriormente, el usuario o bien programa los parámetros de operación, los selecciona a partir de un conjunto de parámetros de operación por defecto o bien los introduce directamente a partir de la interfaz de usuario para optimizar la realización de la cirugía. Según se muestra en la configuración de sistema ejemplar de la figura 21, la unidad 3 informática comunica a su vez los parámetros de operación a los módulos 13 a través de la línea 335. Cada módulo 13 activo proporciona entonces señales de control en función de al menos uno de los parámetros de operación introducidos por el usuario o por defecto para controlar el instrumento o instrumentos 19 microquirúrgicos conectados al mismo. Además, la unidad 3 informática proporciona control de encendido/apagado de una serie de instrumentos 19 y el ensamblaje 17 de pie de soporte IV a través de la línea 337 y recibe realimentación referente a su estatus operativo a través de la línea 339. El circuito 105 de control del ensamblaje 15 de control para el pie proporciona tanto control lineal (por ejemplo, mediante su pedal) a través de la línea 341 como control discreto (por ejemplo, mediante sus pulsadores) a través de la línea 343 de los diversos módulos 13. Además, con su botón de función programable, el ensamblaje 15 de control para el pie también proporciona control del sistema 1 basándose en instrucciones a partir de la unidad 3 informática. Ha de entenderse que el bus de comunicaciones de datos de la invención transporta los datos comunicados mediante las líneas 335, 337, 339, 341 y 343. Preferentemente, el bus de comunicaciones de datos es un bus serie bidireccional que transporta todo tipo de señales. Por tanto, las líneas 335, 337, 339, 341, 343 representan el flujo de datos en el sistema 1 pero no representan el bus de
comunicaciones de datos.

Además, la red del sistema 1 proporciona comunicación entre pares entre sus nodos. Por ejemplo, puede ser deseable deshabilitar la interfaz de usuario cuando el ensamblaje 15 de control para el pie está acoplado. Dicho de otra forma, se evita que el usuario cambie los parámetros de operación de los instrumentos 19 cuando el cirujano está usando el ensamblaje 15 de control para el pie para controlar de forma remota los instrumentos 19. En este ejemplo, el ensamblaje 15 de control para el pie se comunica a través de la red directamente con la interfaz de usuario y los otros módulos 13 para proporcionar comunicación entre pares. De forma similar, puede ser deseable evitar que determinados instrumentos 19 operen de forma simultánea por motivos de seguridad. Por ejemplo, el instrumento de facoemulsificación se deshabilita mediante el instrumento de coagulación bipolar cuando aquél está usándose y viceversa. Por el contrario, la función de aspiración es necesaria durante la facoemulsificación o facofragmentación. Por tanto, la información referente a ambas funciones se comunica a través de la red entre el módulo 325 de faco y o bien el módulo 321 de IAV venturi o bien el módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll.

Haciendo referencia ahora a un ejemplo de la operación de la interfaz de usuario, un visualizador de pantalla que se abre en el arranque permite al usuario seleccionar las diversas funciones quirúrgicas disponibles para o bien las partes anterior o bien posterior del ojo del paciente o seleccionar un programa de utilidades para programar el sistema 1 o para realizar otra funciones de configuración. Cuando el usuario selecciona o bien la parte anterior o bien la parte posterior, la unidad 3 informática visualiza preferentemente un menú de selección de cirujano sobre el visualizador 5 de pantalla plana. Según la invención, la unidad 249 de disco duro almacena un conjunto individualizado de parámetros de operación iniciales para cada cirujano enumerado en el menú. En respuesta a las selecciones del usuario, la unidad 3 informática ajusta la parte de operación a o bien anterior o bien posterior con el conjunto adecuado de parámetros de operación iniciales dependiendo de las selecciones del usuario. Si un cirujano particular no está incluido en el menú, la unidad 3 informática ajusta la parte de operación a o bien anterior o bien posterior con los parámetros de operación por defecto. Si se desea, el cirujano puede entonces cambiar los parámetros de operación desde sus valores
por defecto.

Además del ejemplo, la unidad 3 informática visualiza una pantalla de utilidades sobre el visualizador 5 de pantalla plana cuando el usuario selecciona la opción de utilidades a partir la pantalla que se abre. En este ejemplo, la unidad 3 informática ajusta el modo de operación a "ninguno". El programa de utilidades permite al usuario modificar la diversa configuración de sistema (por ejemplo, modificar o añadir nuevos cirujanos al menú de selección de cirujano, modificar parámetros de operación iniciales anteriormente guardados o añadir nuevos parámetros de operación iniciales, y acceder a información de ayuda de usuario).

En una realización preferida de la invención, la interfaz de usuario establece partes dedicadas de la pantalla 255 táctil para ventanas de selección o información diferentes. Por ejemplo, se generan ventanas principales para visualizar las funciones de aspiración, facoemulsificación, facofragmentación, vitrectomía, tijeras y coagulación lineal. Están disponibles entonces ventanas secundarias para que el usuario visualice las funciones de configuración de coagulación no lineal, IOP, iluminación, pie de soporte IV y control para el pie. Preferentemente, la interfaz de usuario también emplea una serie de pestañas de selección (véase la figura 27) que permiten al usuario seleccionar el modo de operación actual del sistema 1, activar o desactivar funciones quirúrgicas (por ejemplo, coagulación), visualizar ayuda en línea y salir del sistema 1. Si es necesario, las pestañas de selección de usuario incluyen también múltiples elecciones para una o más de las selecciones y se expanden para visualizar estas selecciones adicionales.

Durante la operación, el usuario puede personalizar los diferentes parámetros de operación para cumplir las preferencias particulares de un cirujano a través del uso de una interfaz de función quirúrgica de la interfaz de usuario. En general, la interfaz de función quirúrgica usa una serie de visualizadores para representar las diversas funciones de sistema microquirúrgicas (por ejemplo, vacío venturi, vacío de desplazamiento tipo scroll, vitrectomía, ultrasonido, coagulación, corte de tijeras, iluminación, etc.) que están activas. En una realización preferida, la interfaz de función quirúrgica visualiza parámetros de operación actuales de forma numérica o gráfica, visualiza puntos de ajuste de operación y/o visualiza el estatus encendido o apagado de las diversas funciones. El procesador 245 central de la unidad 3 informática también ejecuta rutinas para generar diversos iconos de control para su uso al ajustar los diferentes parámetros de operación y/o para su uso en apagar o encender las funciones. Por ejemplo, durante la realización de la función de vacío venturi, la interfaz proporciona un control de botón giratorio, o ascendente/descendente, para aumentar o disminuir el parámetro de operación en vacío actual. La interfaz también usa controles de pulsador para indicar una serie de funciones. Por ejemplo, durante la realización de la función de aspiración, el cirujano habitualmente prepara la vía de aspiración antes de avanzar para eliminar en primer lugar cualquier aire en la vía. La función de preparación se indica preferentemente sobre la pantalla mediante un pulsador. Además del botón giratorio y los controles de pulsador, la interfaz también utiliza barras de progreso para mostrar los parámetros de operación actuales con respecto a sus valores mínimo y máximo preajustados. Por ejemplo, si el nivel de potencia de ultrasonidos está al 20% del nivel de potencia máximo durante la facofragmentación, una barra de progreso cubre el 20% de una ventana etiquetada como 0% sobre su borde izquierdo y como 100% sobre su borde derecho.

Haciendo referencia ahora a la figura 22, el procesador 245 central preferentemente ejecuta una interfaz de función de calculadora en respuesta al toque por parte del usuario de la parte de la pantalla 255 táctil correspondiente al visualizador numérico de uno de los valores de parámetro de operación. La interfaz de función de calculadora preferentemente produce que el visualizador 5 de pantalla plana visualice un teclado numérico, indicado de forma general por 347, como parte de la pantalla 255 táctil para su uso al introducir un valor deseado del parámetro de operación seleccionado en lugar de aumentar o disminuir el valor a través de un control de botón giratorio. Como tal, el usuario puede rápida y fácilmente cambiar la configuración quirúrgica numérica sin presionar repetida o continuamente la flecha arriba o abajo del control de botón giratorio.

Según se muestra en la figura 22, la interfaz visualiza el valor particular introducido a través del teclado 347 numérico en una ventana 349 con una leyenda que indica el parámetro de operación que está modificándose (por ejemplo, la configuración de máximo vacío). El teclado 347 numérico incluye además un pulsador 351 para introducir el valor por defecto o programado máximo, un pulsador 353 para introducir el valor por defecto o programado mínimo y pulsadores 355, 357 para aumentar o disminuir el valor, respectivamente. Preferentemente, la interfaz de función de calculadora se deshabilita durante la operación de ensamblaje 15 de control para el pie cuando se realiza una operación activa.

Además de las interfaces de función quirúrgica, la interfaz de usuario proporciona interfaces de función de programación para representar las funciones de sistema microquirúrgicas para su uso al programar la configuración de modos. En la presente realización, el usuario accede a las interfaces de función de programación a través del menú de utilidades descrito anteriormente. Las interfaces de programación visualizan puntos de ajuste de operación y proporcionan medios para modificar los puntos de ajuste de operación para un modo de operación dado, cambiar las funciones de lineal a fija, o viceversa, encender/apagar las funciones para un modo de operación dado, etc.

Según la presente invención, el sistema 1 es un sistema quirúrgico basado en modos. Un modo que se define como una configuración quirúrgica que incluye el uso de uno o más instrumentos 19 quirúrgicos que presenta parámetros de operación iniciales especificados. Cada uno de los instrumentos 19 quirúrgicos que están activos en un modo particular realiza una o más funciones quirúrgicas. Aunque los términos "modo" y "función" se usan a veces de forma intercambiable en patentes transferidas legalmente, por ejemplo, las patentes estadounidenses n.^{os} 4,933,843, 5,157,603, 5,417,246 y 5,455,766, ha de entenderse que estos términos se usan de manera distinta en el presente documento. Por ejemplo, un modo de facoemulsificación se define como un instrumento de aspiración que proporciona la función de vacío y una pieza de mano de facoemulsificación que proporciona la función de ultrasonido, o de facoemulsificación, y estos dos instrumentos presentan parámetros de operación iniciales específicos.

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Según se ha descrito anteriormente, el visualizador 5 de pantalla plana de la unidad 3 informática visualiza información para el usuario. En una realización preferida, el visualizador 5 de pantalla plana visualiza esta información en forma de diversos menús de opciones sobre pantalla disponibles para el usuario. Los menús pueden estar en forma de listados, pulsadores etiquetados, pestañas seleccionables por el usuario y similares. El usuario selecciona una o más de las opciones disponibles a partir del menú sobre pantalla tocando una parte correspondiente de la pantalla 255 táctil. Un visualizador de este tipo incluye un menú de los modos seleccionables. Preferentemente, la unidad 249 de disco duro de la unidad 3 informática almacena parámetros de operación según modos de operación quirúrgicos predefinidos en forma de una colección de archivos de configuración. Según se ha descrito anteriormente, cada modo es representativo de una o más intervenciones quirúrgicas que van a realizarse y definirse mediante la operación de al menos uno de los instrumentos 19 microquirúrgicos. Cada modo determina qué instrumentos 19 van a usarse en el modo particular así como los parámetros de operación asociados con esos instrumentos. De forma ventajosa, el usuario puede modificar o definir los modos a través de la interfaz de usuario.

La figura 23 es un diagrama de flujo que ilustra la operación de la unidad 3 informática para proporcionar modos de operación según la invención. Comenzando en la etapa 361, el sistema 1 en primer lugar identifica e inicializa cada uno de los módulos 13 instalados en la unidad 7 base durante el encendido. Cuando el usuario hace una selección de cirujano inicial en la etapa 363, el procesador 245 central recupera un archivo de configuración particular correspondiente al cirujano seleccionado en la etapa 365. Según una realización de la invención, el archivo de configuración recuperado comprende una base de datos de modos que presenta una serie de registros de modos, siendo representativo cada uno de un modo diferente y los parámetros de operación para las diversas funciones quirúrgicas que van a realizarse por el sistema 1 que opera en ese modo. El archivo de configuración puede incluir también valores iniciales para otros parámetros de operación que no son parte de los registros de modos tales como niveles de audio u otra configuración de modo independiente. El archivo de configuración recuperado incluye también una base de datos de secuencias de modos que define una secuencia en la que algunos de los modos van a proporcionarse. En la etapa 367, la unidad 3 informática compara la información de la identificación con el archivo de configuración recuperado para verificar que los módulos 13 necesarios están presentes en el sistema 1 para realizar las funciones quirúrgicas deseadas especificadas en los registros de modos de la base de datos de modos. Si no, la unidad 3 informática genera un archivo de configuración traducido en la etapa 369 traduciendo o sustituyendo parámetros de operación por los parámetros de operación en el archivo de configuración recuperado, de modo que corresponda a los módulos 13 reales en la unidad 7 base. Si los módulos 13 necesarios están presentes en el sistema 1, o si la unidad 3 informática ha generado un archivo de configuración traducido, la unidad 3 informática determina que el archivo de configuración es aceptable en la etapa 371.

De esta manera, el procesador 245 central recupera un conjunto de los parámetros de operación a partir de la unidad 249 de disco duro para el instrumento o instrumentos 19 microquirúrgicos que van a usarse en un modo seleccionado y los módulos 13 quirúrgicos controlan los instrumentos 19 microquirúrgicos conectados al mismo en función de los parámetros de operación recuperados a partir de la memoria.

Según la invención, la interfaz de modos también define una secuencia en la que los modos van a activarse. Para simplificar la operación de secuencias de modos, el menú sobre pantalla incluye también una opción para o bien avanzar al modo siguiente en la secuencia definida en la base de datos de secuencias de modos, o bien volver al modo anterior en la secuencia. Esto habilita al cirujano para avanzar de modo a modo tocando un único pulsador sobre la pantalla 255 táctil. De forma alternativa, el cirujano puede avanzar también de modo a modo haciendo bajar un botón particular sobre el ensamblaje 15 de control para el pie o haciendo bajar un botón particular sobre el control 39 remoto manual. En respuesta a las instrucciones del usuario, el procesador 245 central recupera en secuencia el conjunto de parámetros de operación a partir de la unidad 249 de disco duro para los instrumentos 19 microquirúrgicos que van a usarse en el modo seleccionado y recupera entonces otro conjunto de los parámetros de operación a partir de la unidad 249 de disco duro para los instrumentos 19 microquirúrgicos que van a usarse en o bien el modo siguiente o bien el anterior en la secuencia predefinida dependiendo de las instrucciones del usuario.

Por ejemplo, si la base de datos de modos del archivo de configuración de un cirujano particular presenta registros para varios modos, la base de datos de secuencias de modos puede definir sólo una secuencia para algunos de esos modos. En particular, la base de datos de secuencias de modos puede definir una secuencia en la que el tercer modo va a seguir al modo definido en primer lugar en la base de datos de modos, después el modo noveno y después el modo séptimo. Dicho de otra forma, no es necesario que haya una correspondencia uno a uno entre los registros de modos en la base de datos de modos y los modos enumerados en la base de datos de secuencias de modos.

La figura 24 ilustra la operación de secuenciación de modos de la unidad 3 informática en forma de diagrama de flujo. Comenzando en la etapa 375, el usuario introduce una orden de secuencia de modos a través de la interfaz de usuario. Como ejemplo, la orden de secuencia de modos puede ser una orden para avanzar al modo siguiente en la secuencia, para volver al modo anterior en la secuencia o para volver al último modo realizado. En respuesta a la orden, en la etapa 377, la unidad 3 informática identifica el registro de modos a partir de la base de datos de modos que corresponde al modo en la secuencia predefinida. Siguiendo a la etapa 377, la unidad 3 informática avanza a la etapa 379 para indicar a cada módulo 13 y periférico del sistema 1 del cambio de modo deseado del usuario. También en la etapa 379, la unidad 3 informática ejecuta rutinas de seguridad determinadas. Por ejemplo, sólo se permite al cirujano cambiar de modo a modo cuando el pedal del ensamblaje 15 de control para el pie está inactivo. Se hace una excepción para los modos de facofragmentación, tijeras y otros, que pueden seleccionarse cuando el pedal del ensamblaje 15 para el pie está activo si la función de irrigación está operando para proporcionar irrigación continua.

Haciendo referencia adicional a la figura 24, la unidad informática también avanza a la etapa 379 después de recibir una nueva orden de selección de modos en la etapa 381. Siguiendo a la etapa 379, la unidad 3 informática reprograma los parámetros de operación de los instrumentos 19 microquirúrgicos que van a usarse en el modo de operación seleccionado en la etapa 383. En la etapa 385, la unidad 3 informática habilita o deshabilita los diversos componentes de visualizador de modo que la visualización sobre el visualizador 5 de pantalla plana corresponde a las funciones quirúrgicas disponibles en el modo seleccionado. Siguiendo a la etapa 385, la unidad 3 informática habilita cada uno de los módulos 13 o periféricos que van a usarse en el modo de operación seleccionado en la etapa 387.

Como ejemplo, la tabla I, dada a continuación, recoge modos y parámetros de operación ejemplares asociados con los instrumentos 19 que van a usarse en cada uno de los modos. Dicho de otra forma, la tabla I recoge los registros de modos de una base de datos de modos ejemplar.

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TABLA I Base de datos de modos de operación

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Además del ejemplo de la tabla I, el cirujano puede definir una base de datos de secuencias de modos a través de la interfaz de usuario que incluye sólo algunos de los nueve modos. Por ejemplo, la base de datos de secuencias de modos define una secuencia que comienza con el modo 1 (abrir), seguido por el modo 3 (emulsificación-intermedia), seguido por el modo 9 (dual) y que finaliza con el modo 7 (limpieza II).

Según se ha descrito anteriormente en conexión con la figura 23, la unidad 3 informática compara la información de identificación de sistema, construida durante el encendido en forma de una base de datos en hardware, con el archivo de configuración recuperado. Haciendo esto, la unidad 3 informática puede verificar que los módulos 13 necesarios están presentes en el sistema 1 para realizar las funciones quirúrgicas deseadas de los modos en la base de datos de modos. Si no, la unidad 3 informática genera un archivo de configuración traducido traduciendo o sustituyendo parámetros de operación por los parámetros de operación en el archivo de configuración recuperado de modo que corresponda a los módulos 13 reales en la unidad 7 base. Las figuras 25 y 26 ilustran unos medios preferidos para adaptar los archivos de configuración según la invención.

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Según se muestra en la figura 25, la unidad 3 informática examina en primer lugar cada registro de modos en la base de datos de modos en la etapa 391. Durante la inicialización del sistema 1, descrito en detalle a continuación, la unidad 3 informática lee un conjunto de parámetros de comunicaciones correspondiente al hardware (es decir, los diferentes módulos 13 y circuitos 105, 107 de control) en la red. Según se ha descrito anteriormente, cada procesador 225 neurona de los diversos nodos en la red ejecuta programas incrustados para controlar los diferentes instrumentos 19 microquirúrgicos y periféricos. Los parámetros de comunicaciones representan una etiqueta de identificación única específica para cada procesador 225 que incluye información referente al tipo de dispositivo que está controlándose (por ejemplo, pieza de mano de vitrectomía o dispositivo de ultrasonidos) y la versión del módulo 13 o periférico en el que está ubicado el procesador 225. La etiqueta de identificación incluye también un identificador específico (por ejemplo, un número de serie) que es único para el módulo 13 particular o circuito 105, 107 de control. Como ejemplo, la versión de un módulo 13 particular puede cambiar a medida que se actualiza o bien el hardware o bien el software. Según la invención, los registros de modos en la base de datos de modos representan cada uno un modo de operación diferente y los parámetros de operación para las diversas funciones quirúrgicas que van a proporcionarse por el sistema 1 que opera en ese modo. Como tal, los parámetros de operación corresponden a nodos específicos en la red tanto por función como por versión.

En la etapa 393, la unidad 3 informática determina si el tipo de hardware necesario para cada instrumento o periférico que va a usarse en el modo de operación definido por el registro de modos está presente en el sistema 1. Si esto es así, en la etapa 395, la unidad 3 informática determina si la información de versión para cada módulo 13 y circuito 105, 107 de control de periféricos se corresponde con la información de versión especificada por el registro de modos. Si la información de versión es correcta, la unidad 3 informática vuelve a la etapa 391 para examinar el registro de modos siguiente en la base de datos de modos. Por otra parte, si la información de versión es incorrecta, la unidad 3 informática determina en la etapa 397 si la información de versión para el hardware instalado es compatible con la información de versión especificada por el registro de modos. Si es compatible, la unidad informática avanza a la etapa 399 en la que sustituye los parámetros de operación asociados con el hardware real del sistema 1 para los parámetros de operación expuestos en el registro de modos. Si las versiones no son compatibles, la unidad 3 informática deniega el modo particular en la etapa 401. Siguiendo a o bien la etapa 399 o bien la etapa 401, la unidad 3 informática vuelve a la etapa 391 para examinar el registro de modos siguiente en la base de datos de modos.

En la etapa 393, la unidad 3 informática determina si el hardware está presente en el sistema 1 para cada instrumento o periférico que va a usarse en el modo de operación definido por el registro de modos. Si no, la unidad 3 informática avanza a la etapa 403 mostrada en el diagrama de flujo de la figura 26. En la etapa 403, la unidad 3 informática determina si el hardware ausente es necesario para la operación del sistema 1 en el modo particular. Si el hardware ausente no es necesario, la unidad 3 informática elimina la referencia al hardware ausente del registro de modos en la etapa 405 y entonces vuelve a la etapa 391 de la figura 25 para avanzar al registro de modos siguiente. Por otra parte, si el hardware ausente es necesario, la unidad 3 informática determina en la etapa 407 si hay disponible hardware de reemplazo. Si no, la unidad 3 informática elimina el registro de modos de la base de datos de modos en la etapa 409 y entonces vuelve a la etapa 391 para avanzar al registro de modos siguiente. Si hay disponible hardware de reemplazo, la unidad 3 informática avanza a la etapa 411. En la etapa 411, la unidad 3 informática traduce los parámetros de operación en el registro de modos para corresponderse con el hardware de reemplazo. Como ejemplo, una configuración particular del sistema 1 puede incluir el módulo 321 de IAV venturi pero no el módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll. En este ejemplo, si un registro de modos especifica un modo de operación que proporciona la función de aspiración de flujo, que no está disponible con el módulo 321 de IAV venturi, la unidad 3 informática sustituiría los parámetros de operación de aspiración de flujo por parámetros de operación en vacío, lo que se aproximaría a una respuesta de aspiración de flujo.

Siguiendo a la etapa 411, la unidad 3 informática vuelve a la etapa 391. Después de adaptar los registros de modos del archivo de configuración, la unidad 3 informática examina la base de datos de secuencias de modos del archivo de configuración recuperado. Si un modo en la secuencia de modos ya no está disponible (es decir, fue eliminado en la etapa 409), la unidad 3 informática también elimina el modo de la base de datos de secuencias de modos. De esta manera, la unidad 3 informática adapta el archivo de configuración recuperado para su uso con la configuración particular del sistema 1. Dicho de otra forma, la unidad 3 informática genera un archivo de configuración
traducido.

Los registros de modos mostrados anteriormente en la tabla I definen los modos particulares en términos de las diversas intervenciones realizadas por el cirujano. Por ejemplo, el cirujano selecciona el modo "abrir" cuando se realiza la intervención de abrir el ojo del paciente. Se contempla también que los modos de operación del sistema 1 estén definidos en términos de las diferentes funciones quirúrgicas realizadas durante estas intervenciones. Las tablas II y III, dadas a continuación, recogen modos ejemplares en las partes anterior y posterior en términos de las diferentes funciones quirúrgicas.

TABLA II Modo de operación anterior

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TABLA III Modos de operación posterior

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Las tablas IV-IX dadas a continuación recogen parámetros de operación iniciales ejemplares para los diversos modos mostrados en las tablas II y III.

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TABLA IVa Parámetros de operación por defecto para modos de irrigación/aspiración

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TABLA IVb Parámetros de operación por defecto para modos de irrigación/aspiración

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Los siguientes parámetros de operación de control para el pie se aplican a cada uno de los modos de irrigación/aspiración:

: conmutador de coagulación - - controla el encendido/apagado de coagulación

: conmutador de función programable - - sin función

: inclinación - - control de irrigación para recorrido de pedal de 1 a 100%

: oblicuidad izquierda - - reflujo

: oblicuidad derecha - - ninguno

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Los parámetros de operación para las siguientes funciones (que están inicialmente deshabilitadas en cada uno de los modos de irrigación/aspiración) son:

: potencia de coagulación - - 12%

: altura de pie de soporte IV - - 60 cm (40 cm en modo de pulido de cápsula; 50 cm en modo de eliminación viscoelástica)

: IOP - - 5,32 kPa

: lámpara 1 - - apagada

: lámpara 2 - - apagada

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TABLA Va Parámetros de operación por defecto para modos de facoemulsificación

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TABLA Vb Parámetros de operación por defecto para modos de facoemulsificación

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Los siguientes parámetros de operación se aplican a cada uno de los modos de facoemulsificación:

: potencia de ultrasonidos - - lineal

: mínimo nivel de potencia de ultrasonidos - - 0%

: máximo nivel de potencia de ultrasonidos - - 35%

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Los siguientes parámetros de operación de control para el pie se aplican a cada uno de los modos de facoemulsificación:

: conmutador de función programable - - sin función

: oblicuidad izquierda - - reflujo

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Los parámetros de operación para las siguientes funciones (que inicialmente están deshabilitadas en cada uno de los modos de facoemulsificación) son:

: potencia de coagulación - - 12%

: altura de pie de soporte IV - - 75 cm (80 cm en modo 2 y modo 4)

: IOP - - 5,32 kPa

: lámpara 1 - - apagada

: lámpara 2 - - apagada

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TABLA VIa Parámetros de operación por defecto para modos de facofragmentación

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TABLA VIb Parámetros de operación por defecto para modos de facofragmentación

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Los siguientes parámetros de operación se aplican a cada uno de los modos de facofragmentación:

: potencia de ultrasonidos - - lineal

: mínimo nivel de potencia de ultrasonidos - - 0%

: máximo nivel de potencia de ultrasonidos - - 25%

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Los siguientes parámetros de operación de control para el pie se aplican a cada uno de los modos de facofragmentación:

: conmutador de coagulación - - controla encendido/apagado de coagulación

: conmutador de función programable - - sin función

: oblicuidad izquierda - - reflujo

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Los parámetros de operación para las siguientes funciones (que inicialmente están deshabilitadas en cada uno de los modos de facofragmentación) son:

: potencia de coagulación - - 12%

: altura de pie de soporte IV - - 75 cm

: IOP - - 3,99 kPa

: lámpara 1 - - apagada

: lámpara 2 - - apagada

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TABLA VIIa Parámetros de operación por defecto para modos de vitrectomía (anterior)

12

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TABLA VIIb Parámetros de operación por defecto para modos de vitrectomía (anterior)

13

14

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Los siguientes parámetros de operación de control para el pie se aplican a cada uno de los modos de vitrectomía (anterior):

: conmutador de función programable - - sin función

: oblicuidad izquierda - - reflujo

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Los parámetros de operación para las siguientes funciones (que inicialmente están deshabilitadas en cada uno de los modos de vitrectomía (anterior)) son:

: potencia de coagulación - - 12%

: altura de pie de soporte IV - - 40 cm

: IOP - - 5,32 kPa

: lámpara 1 - - apagada

: lámpara 2 - - apagada

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TABLA VIIIa Parámetros de operación por defecto para modos de vitrectomía (posterior)

15

16

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TABLA VIIIb Parámetros de operación por defecto para modos de vitrectomía (posterior)

17

18

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Los siguientes parámetros de operación de control para el pie se aplican a cada uno de los modos de vitrectomía (posterior):

: conmutador de función programable - - sin función

: oblicuidad izquierda - - reflujo

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Los parámetros de operación para las siguientes funciones (que inicialmente están deshabilitadas en cada uno de los modos de vitrectomía (posterior)) son:

: potencia de coagulación - - 12%

: altura de pie de soporte IV - - 75 cm (40 cm para corte único)

: IOP - - 3,99 kPa (5,32 kPa para corte único)

: lámpara 1 - - apagada

: lámpara 2 - - apagada

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TABLA IXa Parámetros de operación por defecto para modos de tijeras

19

TABLA IXb Parámetros de operación por defecto para modos de tijeras

20

Los siguientes parámetros de operación de control para el pie se aplican a cada uno de los modos de tijeras:

: conmutador de función programable - - sin función

: oblicuidad izquierda - - ninguna

: oblicuidad derecha - - ninguna

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Los parámetros de operación para las siguientes funciones (que inicialmente están deshabilitadas en cada uno de los modos de tijeras) son:

: potencia de coagulación - - 12%

: altura de pie de soporte IV - - 75 cm

: IOP - - 3,99 kPa

: lámpara 1 - - apagada

: lámpara 2 - - apagada

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Con respecto a los modos basados en función mostrados en las tablas II a IX, en general, el usuario selecciona uno de los diversos modos predefinidos descritos anteriormente a partir de las pestañas 415 de selección de usuario de nivel superior, un ejemplo de lo cual se muestra en la figura 27 para operaciones de parte anterior. Preferentemente, las pestañas 415 están ubicadas en la parte inferior de la pantalla 255 táctil. Sólo un modo puede estar activo a la vez de manera que la unidad 3 informática deselecciona de forma automática los modos de operación actuales cuando el usuario selecciona una de las pestañas de selección de usuario. En un ejemplo de selección de modos, el usuario toca una pestaña 417 de modo de faco para los modos de facoemulsificación disponibles. Haciendo referencia ahora a las figuras 28 y 29, el visualizador 5 de pantalla plana inicialmente visualiza sólo los primeros cuatro modos (es decir, moldeado, eliminación de segmento, moldeado (dual) y eliminación de seg (dual)) cuando el usuario toca la pestaña 417 de selección de usuario de modos de faco. En respuesta al toque por parte del usuario de una pestaña 419 que contiene el símbolo de flecha, la unidad 3 informática genera un menú adicional de modos de faco disponibles (es decir, vacío fijo, vacío lineal, flujo fijo y flujo lineal) para su visualización sobre el visualizador 5 de pantalla plana. Por ejemplo, el usuario toca una pestaña 421 para seleccionar el modo de faco de vacío lineal a partir del menú. La figura 30 ilustra un visualizador de pantalla ejemplar para el modo de faco de vacío lineal. Según se muestra, las funciones de vacío, ultrasonidos (es decir, facoemulsificación) y coagulación están disponibles y activas en este modo.

Según se ha descrito anteriormente, para operar según los diversos modos de operación del sistema microquirúrgico, la unidad 3 informática en primer lugar identifica e inicializa cada uno de los nodos en la red (es decir, los módulos 13 instalados en la unidad 7 base y circuitos 105, 107 de control para el ensamblaje 15 de control para el pie y el ensamblaje 17 de pie de soporte IV, respectivamente). En una realización preferida, el procesador 245 central de la unidad 3 informática ejecuta software que constituye una máquina de sistema que presenta tres componentes operativos: inicialización de encendido, gestión de red y coordinación de red. La componente de inicialización de la máquina de sistema crea e inicia la red. La componente de gestión de red proporciona enlace/rotura de enlace de variables de red para los módulos 13 en la red para implementar modos seleccionados por el usuario, monitoriza los módulos 13 para funcionalidad y procesa mensajes entrantes desde la red. La componente de coordinación de red procesa los cambios de modo y archivo de configuración y notifica a la interfaz de usuario de cambios en la visualización y de la aparición de errores.

La figura 31 ilustra la operación de la unidad 3 informática que ejecuta la componente de inicialización de la máquina de sistema durante el encendido del sistema 1. En general, la máquina de sistema identifica cada uno de los nodos en la red y crea un objeto de programación para cada procesador 225 neurona del nodo que contiene variables de red locales mediante las que la interfaz de usuario accede al nodo. Comenzando en la etapa 427, la máquina de sistema inicializa una base de datos de red almacenada en la unidad 249 de disco duro de la unidad 3 informática. Según se ha descrito anteriormente, cada procesador 225 neurona de los diversos nodos en la red ejecuta programas incrustados para controlar los diferentes instrumentos 19 microquirúrgicos y periféricos. Los parámetros de comunicaciones representan una etiqueta de identificación única específica para cada procesador 225 que incluye información referente al tipo de dispositivo que está controlándose (por ejemplo, una pieza de mano de vitrectomía o un dispositivo de ultrasonidos), así como información referente a la versión del módulo 13 o periférico en el que está ubicado el procesador 225. La etiqueta de identificación incluye también un identificador específico (por ejemplo, un número de serie) que es único para el módulo 13 particular o circuito 105, 107 de control. Como ejemplo, la versión de un módulo 13 particular puede cambiar a medida que se actualiza o bien el hardware o bien el software. La base de datos de red incluye nodos instalados previamente en forma de identificadores o nombres del módulo 13 o circuito 105, 107 de control específicos para los nodos que corresponden a los diferentes tipos de dispositivos y nombres para los diferentes programas que corresponden a esos nodos. Dicho de otra forma, la base de datos de red puede incluir información referente a un sistema que presenta cada uno de los diferentes tipos de módulos 13 y periféricos que están disponibles ya instalados en la red.

En la etapa 429, la máquina de sistema lee un conjunto de parámetros de comunicaciones correspondiente al hardware (es decir, los diferentes módulos 13 y circuitos 105, 107 de control) presentes realmente en la red y crea un objeto de nodo en software para proporcionar acceso al módulo 13 o periférico particular. Avanzando a la etapa 431, la máquina de sistema comienza con el primer módulo 13 o circuito 105, 107 de control de periféricos para el que ya está instalado en la base de datos de red y, en la etapa 433, crea un objeto de dispositivo en software para representar este nodo. Preferentemente, la máquina de sistema obtiene el objeto de dispositivo a partir del objeto de nodo que proporciona acceso al hardware. Si la máquina de sistema determina en la etapa 435 que otros módulos 13 o circuitos 105, 107 de control de periféricos ya tienen instalados nodos en la base de datos de red, vuelve a la etapa 431 y avanza al siguiente módulo 13 o circuito 105, 107 de control de periféricos. De esta manera, la máquina de sistema crea objetos de dispositivo para el hardware ya instalado en la base de datos de red. Estos objetos de dispositivo creados por la máquina de sistema contienen las variables de red locales mediante las que la interfaz de usuario accede a los nodos.

Después de crear objetos de dispositivo para representar los nodos ya instalados en la base de datos de red, la máquina de sistema avanza a la etapa 437 para examinar los módulos 13 o circuitos 105, 107 de control de periféricos presentes en la red según una comparación con los nodos instalados anteriormente. Avanzando a la etapa 439, la máquina de sistema determina si hay un nodo instalado en la base de datos de red (que ya no está presente en la red) que corresponde al mismo tipo de módulo 13 o circuito 105, 107 de control de periféricos que está examinándose. Si esto es así, la máquina de sistema reemplaza los parámetros de comunicaciones para el nodo instalado previamente con los parámetros de comunicación para el módulo 13 o circuito 105, 107 de control de periféricos particular en la etapa 441. Cuando se realiza una operación de reemplazo, cualquier enlace de variable de red se transfiere al nuevo nodo. Además, no es necesario modificar la base de datos de red así como otros nodos implicados en el enlace de variable de red. Por otra parte, si no se ha instalado un nodo en la base de datos de red que corresponde al mismo tipo de módulo 13 o circuito 105, 107 de control de periféricos que está examinándose, entonces la máquina de sistema avanza a la etapa 443. En la etapa 443, la máquina de sistema instala un nuevo nodo con los parámetros de comunicación para el nuevo módulo 13 o circuito 105, 107 de control de periféricos y crea un objeto de dispositivo para representar este nuevo nodo. Siguiendo a o bien la etapa 441 o bien la 443, la máquina de sistema avanza a la etapa 445 para determinar si otros módulos 13 o circuitos 105, 107 de control de periféricos están presentes en la red que ya no tienen instalados nodos en la base de datos de red. Si esto es así, la máquina de sistema vuelve a la etapa 437. De otra forma, la máquina de sistema avanza a la etapa 447.

En la etapa 447, la máquina de sistema elimina todos los nodos restantes instalados en la base de datos de red para los que no está presente hardware en la red. Avanzando a la etapa 449, en el caso de que más de un módulo 13 o circuito 105, 107 de control de periféricos del mismo tipo están presentes en la red, la máquina de sistema activa el primer objeto de dispositivo para cada tipo. Dicho de otra forma, la máquina de sistema da prioridad a uno de los módulos 13 o circuitos 105, 107 de control de periféricos múltiples, o por duplicado.

Por tanto, si un nuevo módulo 13 se ha añadido a la configuración desde la secuencia de encendido anterior, ya sea el mismo tipo o un tipo diferente de módulo 13 comparado con esos módulos 13 instalados previamente, el sistema 1 detecta e inicializa de forma automática el nuevo módulo 13 y reconfigura tanto los parámetros de comunicación como la interfaz de usuario. Haciendo esto, el usuario tiene ahora acceso al nuevo módulo 13 y puede controlar cualquier instrumento 19 quirúrgico asociado con él. De forma similar, si un módulo 13 particular se ha retirado de la red desde la secuencia de encendido anterior, el sistema 1 detecta de forma automática la ausencia del módulo 13 y elimina cualquier parámetro de comunicación y función de interfaz de usuario asociados. Además, la unidad 3 informática, al ejecutar la reconfiguración de red automática, permite que se instale en el sistema 1 más de uno del mismo tipo de módulo 13. La unidad 3 informática determina, según se requiera, prioridades principales y secundarias, para la identificación y el control a través de la interfaz de usuario. La unidad 3 informática determina también configuraciones de sistema denegadas e indica al usuario a través de la interfaz de usuario de que tome la acción adecuada.

De esta manera, la unidad 3 informática inicializa el sistema 1 durante el encendido, configurando los procesadores 225 neurona y creando las variables de red local necesarias para su uso por la interfaz de usuario para acceder a la red, verificando que el sistema 1 cumple determinados requisitos operativos mínimos y realizando todos los enlaces de red constantes. La unidad 3 informática también notifica a la interfaz de usuario cualquier cambio de configuración a partir de la última configuración incluyendo la adición/retirada de módulos 13 o periféricos del sistema 1. Tras la inicialización de encendido, el control del sistema 1 pasa a la interfaz de usuario. En una realización alternativa, la unidad 3 informática identifica además la posición de los módulos 13 particulares dentro de la unidad 7 base durante el encendido.

Haciendo referencia ahora a los componentes individuales mostrados de forma general en la configuración del sistema ejemplar de la figura 21, cada módulo 13 instalado en la unidad 7 base controla uno o más instrumentos 19 microquirúrgicos para proporcionar varias funciones quirúrgicas diferentes. Por ejemplo, los módulos 13 incluyen el módulo 321 de IAV venturi, el módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll, el módulo 325 de faco, el módulo 327 de tijeras, el módulo 329 de coagulación y el módulo 331 de iluminación (también denominado como módulo 13A de iluminación con respecto a las figuras 4A a 4D). El sistema 1 incluye también el ensamblaje 15 de control para el pie y el ensamblaje 17 de pie de soporte IV como periféricos conectados a la red del sistema 1.

La figura 32 muestra el módulo 321 de IAV venturi en forma de diagrama de bloques (mostrado en detalle en las figuras 43 a 60). Según se muestra en la figura 32, el módulo 321 presenta un circuito 455 neurona conectado a la red a través del conector 171 de red en la parte posterior del módulo 321 que conecta con el panel 101 posterior de cableado. El circuito 455 neurona incluye el transceptor 223 RS485 para recibir y transmitir datos sobre el bus de comunicaciones de datos. El procesador 225 neurona, acoplado al transceptor 223, proporciona un control de comunicaciones de red para el módulo 321. El procesador 225 neurona también ejecuta programas de aplicación incrustados para controlar las funciones de irrigación, aspiración y vitrectomía del sistema 1. En este ejemplo, el circuito 455 neurona incluye una memoria 457 (por ejemplo, una EEPROM flash), para almacenar los programas de aplicación para el módulo 321 de IAV. Además, la memoria 457 almacena los datos de configuración e identificación para su uso al inicializar el módulo 321 en la red. De forma ventajosa, el procesador 245 central puede volver a programar la memoria 457 a través del bus de comunicaciones de datos, en respuesta a la información proporcionada por el usuario. El circuito 455 neurona incluye también un circuito 459 de reloj (por ejemplo, un oscilador de cristal) que proporciona una base de tiempo para que la neurona 225 opere. El módulo 321 de IAV venturi incluye además un LED 461 de estatus, tal como un LED verde, sobre el panel frontal del módulo 321, para indicar que el módulo está activo, y un circuito 463 de regulación de potencia para generar un suministro de -5 voltios para su uso por el conjunto de circuitos. Aunque no se muestra en la figura 32, el circuito 455 neurona incluye también otro transceptor RS485 para recibir una señal de reajuste a partir de la unidad 3 informática.

En general, los procesadores 225 neurona pueden usarse con coprocesadores si se requiere mayor capacidad de procesamiento que la proporcionada por el procesador 225. En estos casos, los módulos 13 particulares pueden incluir un coprocesador que recibe y es sensible a las señales de control generadas por el procesador 225 neurona para generar señales de control adicionales para proporcionar control de lazo cerrado durante la realización de las intervenciones quirúrgicas. En una realización preferida de la invención, el módulo 321 de IAV incluye un circuito 465 de coprocesador que actúa conjuntamente con un circuito lógico programable, tal como un dispositivo 467 lógico electrónicamente programable (EPLD). El circuito 465 de coprocesador incluye preferentemente un coprocesador 469 (por ejemplo, un procesador Intel 386EX) y una memoria 471 asociada (por ejemplo, una EEPROM flash y una RAM estática), un circuito 473 de reloj (por ejemplo, un oscilador de cristal) para proporcionar las señales de reloj usadas por el circuito 465 de coprocesador, y un temporizador 475 de vigilancia.

Haciendo referencia adicional a la figura 32, el coprocesador 469 del circuito 465 de coprocesador genera una señal de control de aspiración en función de un parámetro de operación de nivel de aspiración y la proporciona a un convertidor 483 de digital a analógico (D/A). En la realización ilustrada, el convertidor 483 D/A proporciona una interfaz paralela mediante la que el coprocesador 469 controla el flujo de aire a través de la bomba del módulo venturi. Una unidad 485 de aspiración recibe la salida analógica del convertidor 483 D/A y acciona una servoválvula 487 de aspiración en respuesta a la misma. La apertura y cierre de la servoválvula 487 de aspiración determina el flujo de aire a través del venturi y, por tanto, determina el nivel de vacío. El módulo 321 de IAV venturi preferentemente soporta la operación de un único puerto de aspiración accionado a partir de la bomba venturi ubicada dentro del módulo. La bomba venturi requiere una entrada de gas/aire externa con presiones entre, por ejemplo, 551,6 y 689,5 kilopascales-manométricos. El módulo 321 incluye además una válvula de seguridad (no mostrada) para impedir condiciones de sobrepresión. De forma ventajosa, el conjunto de circuitos de control del módulo 321 proporciona tanto control fijo como lineal del nivel de aspiración. Por ejemplo, el nivel de vacío de aspiración puede variar de 0 kPa a 73,15 kPa y puede variarse en incrementos de 0,133 kPa. El usuario ajusta todos los parámetros de aspiración a través de la pantalla 255 táctil, el control 39 remoto o el ensamblaje 15 de control para el pie y controla la función de aspiración a través del ensamblaje 15 de control para el pie.

La parte de irrigación del módulo 321 de IAV venturi soporta irrigación alimentada por gravedad. Por ejemplo, el ensamblaje 17 de pie de soporte IV soporta una bolsa de solución salina estéril que el cirujano usa para irrigar el ojo del paciente durante la cirugía. El módulo 321 incluye un conjunto de válvulas 493 de solenoide, una de las cuales es una válvula 495 de pinza que evita que todo fluido entre en el sistema 1 cuando está cerrado. O bien la pantalla 255 táctil o el ensamblaje 15 de control para el pie proporcionan al usuario un control fijo y de encendido/apagado (abierto/cerrado) de la función de irrigación del módulo 321 de IAV venturi. El procesador 225 neurona actúa conjuntamente con el coprocesador 469 y un registro 496 de control del EPLD 467 para generar señales de accionamiento para controlar un conjunto de controladores 497 de solenoide. A su vez, los controladores 497 de solenoide hacen que las válvulas 493 de solenoide se abran y cierren en la cantidad deseada.

Preferentemente, el módulo 321 de IAV incluye un conjunto de transductores 501 de presión neumática que proporcionan una realimentación con respecto a las presiones de aspiración o de irrigación real. Por ejemplo, un transductor 503 de aspiración detecta el nivel de presión de aspiración y un transductor 505 de presión de vía detecta el nivel de presión de irrigación. Un circuito 507 de amplificador instrumental asociado con el transductor 505 de presión de vía amplifica sus señales de presión antes de procesarse. Preferentemente, el transductor de aspiración incluye un amplificador interno. Un convertidor 511 de analógico a digital (A/D) recibe las señales de presión amplificadas y convierte las señales de presión analógicas en valores digitales para el procesamiento mediante el circuito 465 de coprocesador. De esta manera, el módulo 321 de IAV proporciona un control de lazo cerrado de las funciones de aspiración e irrigación.

Los sistemas oftálmicos microquirúrgicos emplean habitualmente un sistema de aspiración operado en vacío con un casete de recogida de fluidos extraíble, tal como se ilustra y describe en la patente estadounidense de titularidad compartida n.º 4,773,897. El fluido de aspiración se extrae en un casete conectando el instrumento de aspiración al casete que se encuentra en vacío o presión negativa. El cirujano que lleva a cabo la intervención oftálmica microquirúrgica tiene el control del sistema de aspiración mediante, por ejemplo, el ensamblaje 15 de control para el pie, que permite al cirujano controlar con precisión la succión activando un solenoide tipo émbolo con forma de cuña, tal como se muestra en el número de referencia 182 en la patente anteriormente mencionada, o la servoválvula 487 de aspiración tal como se muestra en la figura 32, para bloquear o abrir la succión desde el casete al instrumento microquirúrgico.

Los solenoides 493 de los módulos 321 incluyen también una válvula 515 de retención de casete y una válvula 517 de pinza de casete. El émbolo (no mostrado) de la válvula 515 de retención de casete fija el casete en posición en el módulo 321. La válvula 517 de pinza de casete cierra la vía de aspiración cuando la función de aspiración no está activa para evitar el flujo de retorno del fluido desde el casete o vía de aspiración al ojo del paciente.

Además, uno de los solenoides 493 en el módulo 321 de IAV venturi es una válvula 519 de solenoide de reflujo para accionar un émbolo de reflujo, tal como se muestra en 184 en la patente anteriormente mencionada. Cuando se activa, el émbolo de reflujo comprime una cámara de reflujo asociada con el casete para forzar una pequeña cantidad de fluido en el tubo de aspiración de vuelta fuera del conducto, asegurando de ese modo que el tubo permanezca abierto y sin obstrucciones. Dependiendo de la intervención que se está llevando a cabo, se requiere una cantidad de reflujo diferente, por ejemplo, si se está llevando a cabo una intervención anterior o posterior. Es importante que un casete que está usándose para una intervención posterior use un casete que proporcione mucha menos cantidad de reflujo que en el caso de un casete usado para una intervención anterior. Una característica ventajosa del sistema 1 es que detecta y diferencia de forma automática entre un casete posterior, o de micro-reflujo, y un casete anterior. Esta característica evita que el usuario instale y use inadvertidamente el casete de reflujo incorrecto para una intervención dada.

Según la presente invención, si un casete diseñado para su uso durante una intervención anterior se inserta en el módulo 321 de IAV que va a usarse en una intervención posterior, la interfaz de usuario indica de manera visual y/o audible este error y evita que se active el sistema 1 con un casete incorrecto instalado.

Para identificar los casetes correspondientes a la intervención con la que deben usarse, cada casete es de un color particular. Preferentemente, los medios coloreados llevados por cada casete son un elemento acoplador, o elemento de inserción, tal como se ilustra en 150 en la patente anteriormente mencionada. De forma general, presenta forma de I y se ajusta mediante fricción en un rebaje en el casete, tal como se muestra en 130 en la patente anteriormente mencionada. Estos medios coloreados extraíbles, por ejemplo, uno amarillo y el otro azul, pueden fácilmente aplicarse a y retirarse de los casetes que pueden ser formador lo demás idénticos. Cuando un casete está insertado en el módulo 321, los medios coloreados están ubicados adyacentes a un sensor 525 de presencia de casete que genera una señal que indica la presencia del casete. Preferentemente, el sensor 525 de presencia de casete se realiza mediante un sensor de color fotoeléctrico, por ejemplo, una fuente de luz infrarroja en un circuito fotoeléctrico, tal como el que comercializa Tri-Tronics Co., Inc. de Tampa, Florida con su modelo número F4. El color amarillo reflejará la luz infrarroja y el azul la absorberá, diferenciando por tanto un casete para una intervención particular de otro para una intervención diferente. Por tanto, el sensor de presencia de casete detecta la presencia del casete en función del color de los medios coloreados. La figura 61 ilustra un circuito preferido que recibe la señal generada por el sensor 525 de presencia de casete para la comunicación con la unidad 3 informática. Si el color de casete no corresponde a la intervención particular seleccionada por el cirujano, una señal audible y/o visible lo indica al usuario a través de la interfaz de usuario. También, la unidad 3 informática, en respuesta a esta información, evita que se lleve a cabo cualquier intervención oftálmica hasta que el usuario instale el casete correcto. En la realización de la figura 32, el sensor 525 de presencia de casete proporciona una señal a la unidad 3 informática para informar al usuario del casete incorrecto, proporcionando en primer lugar una señal a un registro 527 de estatus del EPLD 467. A su vez, el EPLD 467 y el circuito 465 de coprocesador proporcionan la señal al circuito 455 neurona para la comunicación de vuelta a la unidad 3 informática.

Además de la realimentación con respecto a los niveles de aspiración e irrigación particulares, el módulo 321 incluye también sensores 529 de nivel de casete para generar una señal completa o casi completa para notificar al usuario a través de la interfaz de usuario que el casete debe cambiarse.

Una función de preparación disponible para el usuario a través de la interfaz de usuario permite al usuario preparar las piezas de mano quirúrgicas abriendo y cerrando la válvula 495 de pinza de irrigación y eliminando el aire de la vía de aspiración. Esta función permite también al usuario expulsar el casete de recogida de aspiración seleccionando una opción de expulsión.

Según se ha descrito anteriormente, el módulo 321 de IAV venturi también soporta la función de vitrectomía del sistema 1. En una realización preferida, el módulo 321 de IAV venturi incluye un puerto de vitrectomía al que está conectado un cúter de vitrectomía. Preferentemente, el módulo 321 controla el cúter de vitrectomía de modo que proporciona tres tipos de acción de corte: tasa de corte lineal; tasa de corte fija; y corte único. Preferentemente, la tasa de corte lineal puede variar de 30 a 750 cortes por minuto y puede variarse en incrementos de 1 corte por minuto. El usuario ajusta la tasa de corte a través de la pantalla 255 táctil, el control 39 remoto o el ensamblaje 15 de control para el pie y controla la tasa de corte a través del ensamblaje 15 de control para el pie. El usuario puede también programar la tasa de corte fija para proporcionar de 30 a 750 cortes por minuto, en incrementos de 1 corte por minuto. En este ejemplo, el usuario ajusta la tasa de corte fija a través de la pantalla 255 táctil, el control 39 remoto o el ensamblaje 15 de control para el pie y cambia la tasa de corte fija a través del ensamblaje 15 de control para el pie. El corte único se proporciona con control fijo, encendido/apagado. Cuando se habilita un corte único (encendido), el cúter de vitrectomía se cerrará/abrirá una vez con una única activación. El usuario selecciona el corte único a través de la pantalla 255 táctil, el control 39 remoto, o el ensamblaje 15 de control para el pie y activa el corte a través del ensamblaje 15 de control para el pie. El cúter de vitrectomía unido al módulo 321 de IAV venturi se acciona a partir de la entrada de aire/gas externa que se usa también para accionar la bomba venturi.

Según se muestra en la figura 32, el EPLD 467 incluye preferentemente un temporizador 533 de vitrectomía para realizar las funciones de temporización necesarias para ajustar la tasa de corte del cúter de vitrectomía. Los controladores 497 de solenoide accionan un solenoide 535 de vitrectomía en función de la señal de temporización a partir del temporizador 533 de vitrectomía para controlar el corte de vitrectomía.

Preferentemente, el sistema 1 incluye el módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll además de o en lugar del módulo 321 de IAV. Aunque similar al módulo 321 de IAV venturi, el módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll usa una bomba de desplazamiento tipo scroll (no mostrada), en lugar de una bomba venturi, para proporcionar las funciones de irrigación y aspiración. Según la invención, la bomba de desplazamiento tipo scroll del módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll puede funcionar como un sistema de aspiración venturi (es decir, control de vacío) o como un sistema de aspiración de desplazamiento tipo scroll (es decir, control de flujo).

En este ejemplo, el módulo 323 opera junto con un casete de desplazamiento tipo scroll desechable que incluye la bomba de desplazamiento tipo scroll, las aberturas de válvula de pinza para controlar la irrigación, aspiración, ventilación y calibración, un diafragma transductor, y un depósito de recogida. El casete de desplazamiento tipo scroll incluye también la vía de irrigación, la vía de aspiración, y el depósito de recogida en la parte frontal del alojamiento de casete. El usuario carga el casete de desplazamiento tipo scroll en un cajón retráctil ubicado sobre la parte frontal del módulo 323. Una vez cargado, el casete de desplazamiento tipo scroll se acopla y se desacopla de los sistemas de unidad y control del módulo 323 a través de la pantalla 255 táctil. Dicho de otra forma, el módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll retira, o acopla, el casete o extiende, o desacopla, el casete cuando se controla a través de una entrada en la pantalla 255 táctil.

La parte de aspiración del módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll acciona un único puerto de aspiración que proporciona control o bien de vacío o bien de flujo de aspiración. Preferentemente, la función de aspiración de vacío proporciona niveles de vacío desde 0 kPa a 73,15 kPa en incrementos de 0,133 kPa y la función de aspiración de flujo proporciona tasas de flujo desde 1 cc/min hasta 60 cc/min en incrementos de 1 cc/min. El usuario ajusta los parámetros de operación de aspiración a través de la pantalla 255 táctil, el control 39 remoto o el ensamblaje 15 de control para el pie y los cambia a través del ensamblaje 15 de control para el pie.

La parte de irrigación del módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll soporta también irrigación alimentada por gravedad similar al módulo 321 de IAV venturi. Al contrario que el módulo 321 de IAV venturi, no obstante, el módulo 323 no incluye la válvula 495 de pinza. En su lugar, el módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll proporciona un control de irrigación a través del casete de desplazamiento tipo scroll desechable en combinación con un solenoide tipo émbolo dentro del módulo 323. Como con el módulo 321, el usuario tiene control fijo, encendido/apagado (abierto/cerrado) de la función de irrigación del módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll a través de la pantalla 255 táctil o el ensamblaje 15 de control para el pie.

Similar al módulo 321 de IAV venturi, el módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll también soporta la función de vitrectomía del sistema 1. No obstante, una bomba neumática ubicada dentro del módulo 323 acciona el cúter de vitrectomía unido al módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll en lugar de la entrada de aire/gas externa del módulo 321 de IAV venturi.

Las figuras 147 y 148 ilustran, en forma de diagrama esquemático, un circuito de detección de presión preferido para su uso con el módulo 323 de IAV de desplazamiento tipo scroll.

Volviendo ahora a la figura 33, el módulo 325 de facoemulsificación y facofragmentación (de faco) (mostrado en detalle en las figuras 26A a 26T) es un módulo independiente que suministra, por ejemplo, hasta 35 vatios de potencia de faco en 5.000 ohmios a una frecuencia de 29 \pm 2 kHz a un puerto 537 de salida de faco al que está conectado una pieza 539 de mano de facoemulsificación y/o facofragmentación. En una realización preferida, el módulo 325 de faco soporta operación tanto lineal como por impulsos. La función de faco lineal proporciona potencia de faco continua que el usuario puede programar para que varíe del 0% al 100% como máximo con incrementos del 1%. El cirujano activa la salida de faco lineal al mínimo nivel de potencia de faco programado haciendo bajar el pedal central del ensamblaje 15 de control para el pie y aumentándolo entonces al nivel de salida programado máximo en función del recorrido del pedal lineal. En este ejemplo, la potencia de faco lineal asciende desde cero a una tasa lineal fija. Preferentemente, el usuario ajusta los niveles de salida a través de la pantalla 255 táctil, el control 39 remoto, o el ensamblaje 15 de control para el pie y controla la función de faco lineal a través del ensamblaje 15 de control para el pie. Al contrario que la operación lineal, la función de faco por impulsos proporciona potencia de faco para duraciones de tiempo programadas, finitas (por ejemplo, periódicas). El módulo 325 proporciona al usuario un control de potencia de encendido/apagado fijo que el usuario puede ajustar del 1% al 100% como máximo con incrementos del 1%. El usuario puede programar entonces el control de salida por impulsos para proporcionar entre 1 y 20 impulsos por segundo en incrementos de 1 impulso por segundo. El usuario ajusta el nivel de potencia de salida y la tasa de impulso a través de la pantalla 255 táctil y los controla a través del ensamblaje 15 de control para el pie.

En una realización preferida, el módulo 325 de faco presenta un circuito 541 neurona conectado a la red a través del conector 171 de red en la parte posterior del módulo 325 que conecta con el panel 101 posterior de cableado. El circuito 541 neurona incluye el transceptor 223 RS485 para recibir y transmitir datos sobre el bus de comunicaciones de datos. El procesador 225 neurona, acoplado al transceptor 223, proporciona un control de comunicaciones de red para el módulo 325. El procesador 225 neurona también ejecuta programas de aplicación incrustada almacenados en una memoria 543 (por ejemplo, una EEPROM flash) para controlar las funciones de facoemulsificación y facofragmentación del sistema 1. La memoria 543 también almacena los datos de configuración e identificación para su uso al inicializar el módulo 325 en la red. De forma ventajosa, el procesador 245 central puede volver a programar memoria 543 a través del bus de comunicaciones de datos, en respuesta a la información proporcionada por el usuario. El circuito 541 neurona incluye también un circuito 545 de reloj (por ejemplo, un oscilador de cristal) que proporciona una base de tiempo para que la neurona 225 opere. El módulo 325 de faco, similar al módulo 321 de IAV, incluye un circuito 546 de referencia de voltaje o de regulación de potencia para generar suministros de \pm 5 voltios y 4 voltios para su uso por el conjunto de circuitos. Aunque no se muestra en la figura 33, el circuito 541 neurona incluye también otro transceptor RS485 para recibir una señal de reajuste a partir de la unidad 3 informática y un LED de estatus para indicar que el módulo 325 está activo.

Según se muestra en la figura 33, el módulo 325 de faco incluye también un circuito 547 de coprocesador que actúa conjuntamente con un EPLD 549. El circuito 547 de coprocesador incluye preferentemente un coprocesador 551 (por ejemplo, un procesador Intel 386EX) y una memoria 553 asociada (por ejemplo, una EEPROM flash y una RAM estática), un circuito 555 de reloj (por ejemplo, un oscilador de cristal) y un temporizador 557 de vigilancia. El EPLD 549 presenta un temporizador 559 de impulsos para proporcionar señales de reloj usadas para un generador 561 de frecuencia (por ejemplo, un generador de ondas sinusoidales). El coprocesador 551 del circuito 545 de coprocesador actúa conjuntamente con el EPLD 547 para proporcionar señales de control al generador 561 de frecuencia para generar una frecuencia programable para la salida de faco por impulsos. Un circuito 563 de unidad de faco usa la frecuencia programable generada por el generador 561 de frecuencia para accionar la salida 537 de faco. De forma ventajosa, el módulo 325 de faco incluye un regulador 565 elevador de voltaje para mantener el voltaje de riel proporcionado a la unidad 563 de faco en 3 voltios, por ejemplo, mayor que el nivel de voltaje de faco indicado. Esto evita la disipación de potencia excesiva en la unidad 563 de faco. El módulo 325 de faco incluye también un circuito 567 de monitorización para monitorizar no sólo el voltaje elevado sino también la fase de la potencia de faco. Para las funciones óptimas de faco, es deseable que la fase de la corriente y del voltaje permanezcan sobre la frecuencia de resonancia de la pieza 539 de mano incluso cuando cambia su carga. El circuito 567 de monitorización proporciona también un detector de sobrecorriente para impedir condiciones de sobrecorriente en el módulo 325 de faco.

Según la invención, el módulo 325 de faco incluye también un circuito 571 de presencia de sonda para detectar la presencia de la pieza 539 de mano conectada a la salida 537 de faco. El circuito 547 de coprocesador y el EPLD 549 combinan la salida del circuito de presencia de sonda con señales de apagado generadas por el circuito 567 de monitorización para accionar un control 575 de relé. A su vez, el control 575 de relé deshabilita la unidad 563 de faco en el caso de condiciones de operación no deseables.

Con respecto a la figura 34, el módulo 327 de tijeras (mostrado en detalle en las figuras 89 a 103) proporciona preferentemente al sistema 1 no sólo una función de tijeras sino también funciones de intercambio de aire/fluido y de fórceps. En una realización preferida, el módulo 327 soporta un puerto 579 accionado de forma eléctrica, que el módulo 327 controla con respecto al modo de operación seleccionado por el usuario y a los parámetros de operación de una pieza de mano de tijeras/fórceps conectada al puerto 579.

El módulo 327 de tijeras proporciona preferentemente la función de tijeras/fórceps con una tasa de corte lineal, una tasa de corte fija, una actuación única y una actuación proporcional. Por ejemplo, el usuario puede programar el módulo 327 de tijeras para proporcionar una tasa de corte lineal de entre 30 y 300 cortes por minuto, en incrementos de un corte por minuto, a través de la pantalla 255 táctil o el ensamblaje 15 de control para el pie. En este ejemplo, el cirujano controla la tasa de cúter real a través del ensamblaje 15 de control para el pie. El usuario puede también programar el módulo 327 para proporcionar una tasa de corte fija de entre 30 y 300 cortes por minuto, en incrementos de un corte por minuto, a través de la pantalla 255 táctil o el ensamblaje 15 de control para el pie proporcionando el ensamblaje 15 de control para el pie control de encendido/apagado. Como con los otros parámetros de operación, el usuario puede también programar el módulo 327 para proporcionar un corte único, o un ciclo de tijeras/fórceps individual. El cirujano activa preferentemente el corte único a través del ensamblaje 15 de control para el pie. La función de actuación proporcional cierra la pieza de mano de tijeras mediante un determinado porcentaje. Por ejemplo, el usuario puede programar el módulo 327 de tijeras para proporcionar una actuación proporcional del 0% al 100% de cierre en incrementos de cierre del 25%, donde la pantalla 255 táctil y el ensamblaje 15 de control para el pie proporcionan al usuario el control lineal.

Como con los otros módulos 13, el módulo 327 de tijeras presenta un circuito 583 neurona conectado a la red a través del conector 171 de red en la parte posterior del módulo 327 que conecta con el panel 101 posterior de cableado. El circuito 583 neurona incluye el transceptor 223 RS485 para recibir y transmitir datos sobre el bus de comunicaciones de datos acoplado al procesador 225 neurona. Además del control de comunicaciones de red, el procesador 225 neurona también ejecuta un programa de aplicación incrustada almacenado en una memoria 585 (por ejemplo, una EEPROM flash) para controlar las funciones de tijeras/fórceps y de intercambio de aire/fluido del sistema 1. La memoria 585 también almacena los datos de configuración e identificación para su uso al inicializar el módulo 327 en la red. De forma ventajosa, el procesador 245 central puede volver a programar la memoria 585 a través del bus de comunicación de datos, en respuesta a la información proporcionada por el usuario. El circuito 583 neurona incluye también un circuito 587 de temporizador de vigilancia y un circuito 589 de reloj. Aunque no se muestra en la figura 34, el circuito 585 neurona incluye también otro transceptor RS485 para recibir una señal de reajuste a partir de la unidad 3 informática.

El módulo 327 de tijeras, similar a algunos de los otros módulos 13, incluye un EPLD 595 para su uso con el procesador 225 neurona del circuito 585 neurona para controlar la pieza de mano de tijeras/fórceps en función de los parámetros de operación introducidos por el usuario. En particular, el EPLD 595 es un selector de unidad para seleccionar o bien una unidad 597 de solenoide o una unidad 599 de motor de CC para accionar el puerto 579 de la pieza de mano. De esta manera, el módulo 327 de tijeras puede accionar dos tipos de instrumentos de tijeras.

Según se muestra en la figura 34, el módulo 327 de tijeras incluye también controles 605 neumáticos para proporcionar la función de intercambio de aire/fluido. Por ejemplo, los controles neumáticos accionan tres válvulas de solenoide para controlar la carga, el escape y el mantenimiento de la IOP. Preferentemente, la parte de intercambio de aire/fluido del módulo 327 soporta un único puerto de aire (no mostrado) accionado por una bomba neumática que es parte de los controles 605 neumáticos. Como ejemplo, la bomba soporta presiones de aire de hasta 13,3 kPa en incrementos de 0,133 kPa en tasas de flujo de hasta 0,142 metros cúbicos por hora. El usuario controla el puerto de intercambio de aire/fluido a través de la pantalla 255 táctil o el ensamblaje 15 de control para el pie. La figura 34 muestra también un detector 607 de IOP (por ejemplo, un transductor de presión) para proporcionar realimentación al circuito 583 neurona. En respuesta al detector 607 de IOP, que detecta una condición o bien de sobrepresión o bien de subpresión, la interfaz de usuario proporciona un aviso audible. El módulo 327 de tijeras incluye además un LED 611 de estatus, tal como un LED verde, sobre el panel frontal del módulo 327, para indicar que el módulo está activo y un circuito 613 de detector de pieza de mano para detectar la presencia de una pieza de mano de tijeras conectada al puerto 579. Aunque no se muestra en la figura 34, el circuito neurona incluye también otro transceptor RS485 para recibir una señal de reajuste a partir de la unidad 3 informática.

En el caso de pérdida de potencia o fallo de módulo, el módulo 327 está equipado con un receptor neumático y una válvula de cierre, para dar al usuario el tiempo adecuado para responder a la condición de fallo.

Según se muestra en la figura 35, el módulo 329 de coagulación bipolar (mostrado en detalle en las figuras 104 a 113) es un módulo independiente que soporta una única salida 625 bipolar. En una realización preferida, la salida bipolar suministra hasta 7,5 voltios de potencia bipolar a 100 ohmios. Preferentemente, el módulo 329 controla el puerto para proporcionar o bien una función bipolar fija o bien una función bipolar lineal. El usuario puede programar el módulo 329 de coagulación bipolar para proporcionar la potencia bipolar fija de entre el 2% y el 100% como máximo con incrementos del 1%. La salida bipolar está activada preferentemente en el nivel de potencia de salida programado a través de un conmutador (pulsador) de contacto momentáneo en el ensamblaje 15 de control para el pie. La salida bipolar permanece activada durante tanto tiempo como el pulsador permanezca pulsado. El usuario ajusta el nivel de salida a través de la pantalla 255 táctil, el control 39 remoto o el ensamblaje 15 de control para el pie y cambia la configuración a través de un pulsador en el ensamblaje 15 de control para el pie. El usuario puede programar el módulo 329 para proporcionar potencia bipolar lineal de entre el 2% y el 100% como máximo y puede variar el nivel de potencia en incrementos del 1%. La salida bipolar está activada preferentemente al mínimo nivel de potencia de salida programado cuando el cirujano hace bajar el pedal central del ensamblaje 15 de control para el pie y aumenta entonces al máximo nivel de potencia de salida programado en función del recorrido lineal del pedal. El usuario ajusta el nivel de salida a través de la pantalla 255 táctil, el control 39 remoto o el ensamblaje 15 de control para el pie y controla el nivel a través del ensamblaje 15 de control para el pie.

Como con los otros módulos 13, el módulo 329 de coagulación presenta un circuito 627 neurona conectado a la red a través del conector 171 de red en la parte posterior del módulo 329 que conecta con el panel 101 posterior de cableado. El circuito 627 neurona incluye el transceptor 223 RS485 para recibir y transmitir datos sobre el bus de comunicaciones de datos. El procesador 225 neurona, acoplado al transceptor 223, proporciona un control de comunicaciones de red para el módulo 329. El procesador 225 neurona también ejecuta un programa de aplicación incrustada para controlar la función de coagulación bipolar del sistema 1. En este ejemplo, el circuito 627 neurona incluye una memoria 629 (por ejemplo, una EEPROM flash), para almacenar el programa de aplicación para el módulo 329 de coagulación. Además, la memoria 629 almacena los datos de configuración e identificación para su uso al inicializar el módulo 329 en la red. De forma ventajosa, el procesador 245 central puede volver a programar la memoria 629 a través del bus de comunicación de datos, en respuesta a la información proporcionada por el usuario. El circuito 627 neurona incluye también un circuito 631 de reloj (por ejemplo, un oscilador de cristal) que proporciona una base de tiempo para que la neurona 225 opere. Aunque no se muestra en la figura 35, el circuito 627 neurona incluye también otro transceptor RS485 para recibir una señal de reajuste a partir de la unidad 3 informática.

El módulo 329 de coagulación incluye también un EPLD 635, para su uso con el procesador 225 neurona del circuito 627 neurona para controlar el dispositivo de coagulación bipolar en función de los parámetros de operación introducidos por el usuario. En particular, el EPLD 635 incluye un circuito 637 lógico de control para generar una señal de habilitación para habilitar la coagulación, un dispositivo 639 de monitorización de actividad para monitorizar el voltaje bipolar de salida y la actividad de salida (ya sea salida fija o lineal) y un temporizador 641 bipolar para generar una frecuencia de modulación por anchura de impulsos.

El módulo 329 de coagulación bipolar incluye además un detector 645 de sobrevoltaje para interrumpir la potencia en la salida 625 bipolar en el caso de una condición de salida excesiva o no deseada. Preferentemente, el detector 645 de sobrevoltaje se comunica también con la red a través del procesador 225 neurona y el transceptor 223, para señalizar una alarma al usuario de la condición de salida no deseable.

Según la invención, el procesador 225 neurona del circuito 627 neurona, en combinación con el EPLD 635, habilitan un conjunto de precontroladores 649 en la secuencia de fases adecuada y, a su vez, un conjunto de controladores 651 de potencia proporcionan potencia a la salida 625 bipolar. En una realización, el módulo 329 de coagulación incluye también una red 653 de adaptación de aislamiento e impedancias para acondicionar la salida de los controladores 651 de potencia.

La figura 35 también ilustra un LED 657 de estatus que, según se ha descrito anteriormente, es preferentemente un LED verde, ubicado sobre el panel frontal del módulo 329, para indicar al usuario que el módulo 329 de coagulación está activo. El módulo 329 incluye también un conjunto de circuitos 659 de filtrado y de protección mediante fusibles de potencia para evitar condiciones de sobrecorriente y para reducir el ruido.

Haciendo referencia ahora a la figura 36, el módulo 331 de iluminación (mostrado en detalle en las figuras 114 a 125, es un módulo independiente que presenta al menos dos lámparas, tal como una primera lámpara 665 y una segunda lámpara 667, para proporcionar luz a puertos de iluminación correspondientes en la parte frontal del módulo 331. Según la invención, el usuario conecta un instrumento de iluminación mediante fibra óptica, tal como el endoiluminador a uno o ambos puertos para su uso por el cirujano en la iluminación de la parte posterior de un ojo del paciente durante la cirugía. Aunque el módulo 331 proporciona un control individual sobre la luz suministrada a cada uno de los puertos por las lámparas 665, 667, pueden usarse de manera simultánea si se desea. Además, el módulo 331 proporciona un control independiente de la intensidad de la luz proporcionada en los puertos. El usuario puede seleccionar los niveles de iluminación de salida como alto (100%), intermedio (75%) o bajo (50%) a través de la pantalla 255 táctil o del control 39 remoto.

En una realización preferida, el módulo 331 de iluminación presenta un circuito 671 neurona conectado a la red a través del conector 171 de red en la parte posterior del módulo 331 que conecta con el panel 101 posterior de cableado. El circuito 671 neurona incluye el transceptor 223 RS485 y el procesador 225 neurona. El procesador 225 neurona ejecuta el control de comunicaciones de red así como el programa de aplicación para controlar la función de iluminación del sistema 1. En este ejemplo, el circuito 671 neurona incluye una memoria 673 (por ejemplo, una EEPROM flash), para almacenar el programa de aplicación para el módulo 331 de iluminación. Además, la memoria 673 almacena los datos de configuración e identificación para su uso al inicializar el módulo 331 en la red. De forma ventajosa, el procesador 245 central puede volver a programar la memoria 673 a través del bus de comunicación de datos, en respuesta a la información proporcionada por el usuario. El circuito 671 neurona incluye también un circuito 675 de reloj (por ejemplo, un oscilador de cristal) para proporcionar las señales de reloj usadas por el circuito 671 neurona, y un temporizador 676 de vigilancia. Aunque no se muestra en la figura 36, el circuito 671 neurona incluye también otro transceptor RS485 para recibir una señal de reajuste a partir de la unidad 3 informática.

Según se muestra en la figura 36, el procesador 225 neurona del circuito 671 neurona proporciona una señal de encendido/apagado a un primer relé 677 de potencia para la lámpara 665 y una señal de encendido/apagado para un segundo relé 679 de potencia para la lámpara 667. A su vez, alguno de ellos o ambos de los relés 677, 679 conectan un suministro 681 de 12 voltios (proporcionado a través del panel 101 posterior de cableado desde el módulo 103 de potencia) a un primer circuito 683 controlador de lámpara y/o a un segundo circuito 685 controlador de lámpara, respectivamente, para la alimentación de alguna o ambas de la lámpara 665 y la lámpara 667. En una realización preferida, los controladores 683, 685 de lámpara proporcionan realimentación al circuito 671 neurona con respecto al estatus de las lámparas 665, 667.

Para variar la intensidad de la luz proporcionada por la lámpara 665, el circuito 671 neurona del módulo 331 de iluminación proporciona en primer lugar datos en serie, representativos de la intensidad, deseada a un convertidor 689 de digital a analógico (D/A). En respuesta a la salida del convertidor 689 D/A, un circuito 691 de controlador de atenuador acciona un circuito 693 de atenuador. Según la invención, el circuito 693 de atenuador ajusta la intensidad de la lámpara 665. Por tanto, el controlador 691 de atenuador controla el circuito 693 de atenuador en función de la entrada de datos en serie al convertidor 689 D/A para ajustar la intensidad de la lámpara 665 al nivel deseado. De una manera similar, el circuito 671 neurona proporciona también datos representativos de la intensidad deseada a un convertidor 697 digital a analógico (D/A) para variar la intensidad de la luz proporcionada por la lámpara 667. El convertidor 697 D/A proporciona entonces una señal de intensidad analógica a un circuito 699 de controlador de atenuador, que a su vez controla a un circuito 701 de atenuador en función de la entrada de datos en serie al convertidor 697 D/A, para variar el nivel de intensidad de la lámpara 667.

Haciendo referencia adicional a la figura 36, el módulo 331 de iluminación incluye también un LED 705 de estatus, tal como un LED verde, en la parte frontal del módulo 331, para indicar que el módulo 331 está activo. El módulo 331 proporciona también un sistema 707 de enfriamiento, tal como un ventilador, que es sensible al procesador 225 neurona del circuito 671 neurona para disipar el calor excesivo dentro del módulo 331 que podría dañar sus componentes.

En una realización preferida de la invención, el sistema 1 también soporta periféricos seleccionados a partir de los siguientes: ensamblaje 15 de control remoto para el pie; carrito 21 de instrumental con ensamblaje 17 de pie de soporte IV automatizado; unidad 207 base de expansión; y unidad 39 de control remoto IR manual.

Uno de estos periféricos, concretamente, el ensamblaje 15 de control para el pie, proporciona al cirujano el control remoto de al menos un instrumento 19 microquirúrgico durante la realización de las intervenciones quirúrgicas. Aunque el usuario puede ser el cirujano, a menudo una enfermera u otra persona de la sala de operaciones proporciona una entrada directamente en la interfaz de usuario del sistema 1. Como tal, el ensamblaje 15 de control para el pie proporciona la principal interfaz entre el cirujano y el sistema 1 microquirúrgico. De forma ventajosa, el cirujano puede controlar varias funciones proporcionadas por el sistema 1, así como cambiar modos de operación desde el ensamblaje 15 de control para el pie.

La figura 37 ilustra el circuito 105 de control según una realización preferida de la invención para controlar el ensamblaje 15 de control para el pie. Preferentemente, el circuito 105 de control para el pie (mostrado en detalle en las figuras 126 a 136) proporciona una comunicación de red y controla la operación del ensamblaje 15 de control para el pie en función de al menos un parámetro de operación.

Aunque no está instalado en la unidad 7 base, el circuito 105 de control para el pie presenta un circuito 717 neurona que incluye el transceptor 223 RS485 para recibir y transmitir datos sobre el bus de comunicaciones de datos. El procesador 225 neurona, acoplado a un transceptor 223, proporciona un control de comunicaciones de red para el circuito 105 de control para el pie. Por tanto, con respecto a la red informática, el ensamblaje 15 de control para el pie, al estar controlado por el circuito 105 de control para el pie, es funcionalmente equivalente a los módulos 13. Dicho de otra forma, el circuito 105 de control para el pie también está conectado al bus de comunicaciones de datos que proporciona una comunicación de datos representativos de los parámetros de operación entre la interfaz de usuario y el circuito 105 de control para el pie. Por tanto, el bus de comunicaciones de datos proporciona también comunicación entre pares entre el circuito 105 de control para el pie y los módulos 13 quirúrgicos. Además, el circuito 105 de control para el pie es sensible a las instrucciones del cirujano a través del ensamblaje 15 de control para el pie para cambiar los parámetros de operación de los instrumentos 19 microquirúrgicos a través de la red.

En este ejemplo, el transceptor 223 del circuito 717 neurona está conectado al bus de comunicaciones de datos a través de un cable de datos (no mostrado) que conecta con el conector 157 en la parte trasera del panel 101 posterior de cableado. De forma alternativa, el ensamblaje 17 de pie de soporte IV proporciona un puente conector al que se conecta el circuito 105 de control para el pie. Una entrada 721 de potencia proporciona potencia al circuito 105 de control para el pie y un regulador de voltaje, tal como un generador 723 VCC, proporciona los voltajes lógicos necesarios para el circuito. La figura 37 ilustra además un circuito 725 de unidad de freno conectado a un freno 727 por partículas magnéticas para proporcionar detenciones en el recorrido del pedal.

El circuito 717 neurona incluye también una memoria 731 (por ejemplo, una EEPROM flash) para almacenar un programa de aplicación para el circuito 105 de control para el pie. En este ejemplo, el procesador 225 neurona actúa conjuntamente con un EPLD 735, para ejecutar el programa de aplicación incrustada para controlar el ensamblaje 15 de control para el pie. Además, la memoria 731 almacena los datos de configuración e identificación para su uso en la inicialización del circuito 105 de control para el pie en la red. Además, como con los módulos 13, el procesador 245 central puede volver a programar la memoria 731 a través del bus de comunicación de datos, en respuesta a la información proporcionada por el usuario. Según se muestra en la figura 37, el circuito 717 neurona incluye también un transceptor RS485 739 para recibir una señal de reajuste a partir de la unidad 3 informática.

En una realización preferida, el ensamblaje 15 de control para el pie comprende un pedal central, un único conmutador oscilante, y dos conmutadores de pulsador separados (véase la figura 231). Los movimientos de inclinación y oblicuidad del pedal central dotan preferentemente al sistema 1 de controles lineales duales y de encendido/apagado. Cada uno de estos controles son completamente programables con respecto a parámetros de función y control (es decir, intervalo, modo, etc.). Según la invención, el EPLD 735 recibe información a partir de los diversos conmutadores 743 y recibe información referente al recorrido del pedal central a través de un codificador 745 de inclinación y un codificador 747 de oblicuidad. Según la invención, el EPLD 735 proporciona una decodificación de conmutador, decodificación/multiplicación de cuadratura y codificación de intensidad de frenada. Debido al número limitado de entradas disponibles para la neurona 225, el EPLD 735 proporciona una decodificación de las señales de conmutador proporcionadas por los conmutadores 743. Además, los codificadores 745, 747 de inclinación y oblicuidad proporcionan cada uno dos señales de cuadratura para representar la cantidad y la dirección del recorrido del pedal. El EPLD 735 decodifica estas señales para su uso por la neurona 225 del circuito 717 neurona. Además, el EPLD 735 codifica las señales de intensidad de frenada generadas por la neurona 225 para su uso por el circuito 725 de
unidad de freno.

Como ejemplo, el pedal central del ensamblaje 15 de control para el pie proporciona aproximadamente 15º de movimiento de ascenso y descenso en la dirección de inclinación, o vertical. Dentro de este intervalo de movimiento, el usuario puede programar dos posiciones de detención. Además, cuando el pedal central realiza un recorrido a través de cualquiera de estas posiciones de detención, la resistencia ofrecida por el pedal cambia para proporcionar una realimentación táctil al cirujano. Esta resistencia se mantiene preferentemente igual en la medida en la que el pedal central esté realizando un recorro dentro del intervalo programado de la detención. Cuando se libera, el pedal regresa a una posición (superior) inicial. Funcionalmente, el usuario puede también programar el movimiento de inclinación para proporcionar control lineal o de encendido/apagado para cualquier función quirúrgica aplicable. Por ejemplo, el ensamblaje 15 de control para el pie proporciona un control lineal en función del desplazamiento relativo del pedal (por ejemplo, de 0º a 15º hacia abajo corresponde a una salida de entre el 0% y el 100%) y proporciona un control fijo en función del desplazamiento absoluto del pedal (por ejemplo, de 0º a 10º hacia abajo corresponde a apagado mientras que de 10º a 15º corresponde a encendido).

En la dirección horizontal o de oblicuidad, el pedal central proporciona aproximadamente \pm10º de movimiento izquierda/derecha. En este ejemplo, el pedal presenta una detención central y, cuando se libera, regresa a una posición (central) inicial. Funcionalmente, el usuario puede programar el movimiento de oblicuidad para proporcionar control lineal o de encendido/apagado para cualquier función quirúrgica aplicable. Por ejemplo, el pedal proporciona un control lineal en función del desplazamiento relativo del pedal (por ejemplo, de 0º a 10º a la izquierda corresponde a entre el 0% y el 100% de salida) y proporciona un control fijo encendido/apagado en función del desplazamiento absoluto del pedal (por ejemplo, moverse a la izquierda (derecha) de la detención central corresponde a encendido (apagado)).

Preferentemente, el conmutador oscilante es un conmutador de dos posiciones ubicado a la derecha del pedal central del ensamblaje 15 de control para el pie. Cuando se libera, el conmutador oscilante regresa a una posición (central) de apagado. Funcionalmente, el usuario puede programar el conmutador oscilante para proporcionar controles de subida/bajada, incremento/disminución, o de encendido/apagado para cualquier función quirúrgica aplicable (por ejemplo, niveles de potencia de facoemulsificación y facofragmentación, niveles de potencia bipolar, niveles de aspiración, etc.). Los dos conmutadores de pulsador del ensamblaje de control para el pie están ubicados preferentemente enfrente del conmutador oscilante a la izquierda del pedal central. En una realización preferida, uno de los conmutadores está dedicado al control de salida bipolar, mientras el usuario puede programar el otro conmutador para controlar una de las funciones quirúrgicas. Cuando se libera, los conmutadores de pulsador regresan a una posición (arriba) de apagado.

Haciendo referencia ahora a la figura 38, el sistema 1 incluye también el ensamblaje 17 de pie de soporte IV que presenta el circuito 107 de control (mostrado en detalle en las figuras 137 a 146) para controlar un motor 753 para elevar y hacer descender el pie de soporte IV del ensamblaje 17 de pie de soporte IV. Preferentemente, el circuito 107 de control de pie de soporte IV proporciona una comunicación de red y controla la operación de ensamblaje 17 de pie de soporte IV en función de al menos un parámetro de operación. Aunque no está instalado en la unidad 7 base, el circuito 107 de control de pie de soporte IV presenta un circuito 755 neurona que incluye el transceptor 223 RS485 y el procesador 225 neurona, acoplado al transceptor 223. Como tal, el circuito 755 neurona proporciona un control de comunicaciones de red para el circuito 107 de control de pie de soporte IV. Por tanto, con respecto a la red informática, el ensamblaje 17 de pie de soporte IV, al estar controlado por el circuito 107 de control de pie de soporte IV, es funcionalmente equivalente a los módulos 13. Dicho de otra forma, el circuito 107 de control de pie de soporte IV también está conectado al bus de comunicaciones de datos que proporciona una comunicación de datos representativos de los parámetros de operación entre la interfaz de usuario y el circuito 107 de control de pie de soporte IV. El circuito 755 neurona incluye también un circuito 757 de reloj (por ejemplo, un oscilador de cristal) que proporciona una base de tiempo para que la neurona 225 opere. Una entrada 759 de potencia, preferentemente a partir de la unidad 7 base, proporciona potencia al circuito 107 de control de pie de soporte IV.

Similar al circuito 105 de control para el pie, el transceptor 223 del circuito 107 de control de pie de soporte IV está conectado al bus de comunicaciones de datos a través de un cable de datos (no mostrado) que se conecta al conector 157 en la parte trasera del panel 101 posterior de cableado. El circuito 755 neurona incluye también una memoria 763 (por ejemplo, una EEPROM flash) para almacenar un programa de aplicación para el circuito 107 de control de pie de soporte IV. En este ejemplo, el procesador 225 neurona ejecuta el programa de aplicación incrustada para controlar un circuito 765 de unidad de motor en función de los parámetros de operación del ensamblaje 17 de pie de soporte IV. Además, la memoria 763 almacena los datos de configuración e identificación para su uso al inicializar el circuito 107 de control de pie de soporte IV en la red. Además, como con los módulos 13, el procesador 245 central puede volver a programar la memoria 763 a través del bus de comunicación de datos, en respuesta a la información proporcionada por el usuario. Aunque no se muestra en la figura 38, el circuito 755 neurona incluye también un temporizador de vigilancia y otro transceptor RS485 para recibir una señal de reajuste a partir de la unidad 3 informática.

Preferentemente, el ensamblaje 17 de pie de soporte IV es una parte integrada del carrito 21 de instrumental y se usa para colocar, por ejemplo, dos recipientes de fluido de 500 cc de hasta 100 cm sobre el carrito 21. A este respecto, un pie de soporte IV del ensamblaje 15 de pie de soporte IV puede moverse hacia arriba o hacia abajo a una tasa de 6 cm/s y presenta una resolución de posicionamiento de 1 cm y una repetibilidad de posicionamiento de 2 cm. Funcionalmente, el usuario ajusta los parámetros del pie de soporte IV a través de la pantalla 255 táctil, el control 39 remoto o el ensamblaje 15 de control para el pie. Un par de conmutadores 767 de fin de carrera proporcionan realimentación al circuito 755 neurona con respecto a la altura del pie de soporte IV. Por ejemplo, si el pie de soporte IV alcanza su máxima altura permitida, un conmutador 767 de fin de carrera indica al circuito 755 neurona que deje de hacer que el motor 753 impulse el pie de soporte hacia arriba. Asimismo, si el pie de soporte alcanza su altura mínima, el otro conmutador 767 de fin de carrera indica al circuito 755 neurona que deje de hacer que el motor 753 accione el pie de soporte hacia abajo. En una realización alternativa, un único conmutador 767 de fin de carrera detecta cuándo el pie de soporte IV alcanza su altura mínima. En esta realización, el motor 753 es un motor paso a paso y la neurona 225 cuenta la serie de pasos para determinar cuándo el pie de soporte alcanza su máxima altura.

La figura 39 ilustra el módulo 103 de potencia en forma de diagrama de bloques. Según se muestra, el módulo 103 de potencia incluye una entrada 771 de potencia que recibe potencia de CA. Preferentemente, un filtro 773 de interferencia electromagnética (EMI) acondiciona la potencia antes de que un circuito 775 de suministro de potencia conmutable genere los voltajes de CC usados por los diversos módulos 13 instalados en la unidad 7 base. Entonces, un circuito 779 de conmutación proporciona estos voltajes al panel 101 posterior de cableado, a través de un conector de panel posterior de cableado (tal como el conector 171). En una realización preferida, el módulo 103 de potencia incluye un conmutador 783 de enclavamiento, preferentemente ubicado en la abertura 197 mostrado en la figura 9, que está normalmente abierto para interrumpir el suministro de potencia al bus de potencia del panel 101 posterior de cableado. Cuando la cubierta 113 frontal está instalada en la unidad 7 base, el elemento 195 de sujeción se extiende en la abertura 197 para cerrar el conmutador 783 de enclavamiento. De esta manera, el sistema 1 proporciona una condición de reajuste cada vez que los módulos 13 se cambian y evita que el usuario entre en contacto con el panel 101 posterior de cableado cuando se le da energía.

El módulo 103 de potencia incluye también un LED 787 de estatus que indica su estatus activo y un ventilador 789 para evitar el sobrecalentamiento dentro del módulo.

El apéndice de microficha adjunto es un listado de programa del software para el sistema 1. Según la invención tal como se describe en el presente documento, la unidad 3 informática ejecuta el software indicado en el apéndice de microficha para proporcionar las características de gestión de red e interfaz de usuario de la invención. Además, los procesadores 225 neurona ejecutan el software indicado en el apéndice para controlar los diversos instrumentos 19 microquirúrgicos y periféricos.

En vista de lo anterior, podrá observarse que se consiguen los varios objetos de la invención y se alcanzan otros resultados ventajosos.

Puesto que pueden realizarse diversos cambios en las construcciones y procedimientos anteriores sin apartarse del alcance de las reivindicaciones, se pretende que todo el contenido en la descripción anterior o mostrado en los dibujos adjuntos se interprete como ilustrativo y no en un sentido limitativo.

Claims

1. Un sistema para controlar una pluralidad de instrumentos microquirúrgicos oftálmicos conectados al mismo, siendo dichos instrumentos microquirúrgicos para su uso por un usuario, tal como un cirujano al realizar intervenciones quirúrgicas oftálmicas, comprendiendo dicho sistema:

: un bus de comunicaciones de datos;

: un primer módulo quirúrgico conectado a, y que controla uno de, los instrumentos microquirúrgicos en función de al menos uno de los parámetros de operación, estando conectado dicho primer módulo quirúrgico al bus de comunicaciones de datos;

: un segundo módulo quirúrgico conectado a, y que controla otro de, los instrumentos microquirúrgicos en función de al menos uno de los parámetros de operación, estando conectado dicho segundo módulo quirúrgico al bus de comunicaciones de datos;

: una unidad informática que proporciona control modular de los instrumentos microquirúrgicos y que comprende un procesador central para ejecutar rutinas para identificar dichos módulos quirúrgicos e inicializar los módulos que se comunican mediante el bus de comunicaciones de datos,

: en el que el bus de comunicaciones de datos proporciona comunicación de datos representativa de los parámetros de operación entre la interfaz de usuario y los módulos quirúrgicos; caracterizado por:

: presentar cada módulo quirúrgico una cubierta frontal y uno o más puertos provistos en dicha cubierta frontal, estando adaptados dichos puertos para conectarse a uno o más de dichos instrumentos microquirúrgicos; y

: siendo dichos módulos quirúrgicos primero y segundo intercambiables e instalables en una pluralidad de ubicaciones diferentes en una unidad base.

2. El sistema según la reivindicación 1, en el que cada módulo presenta al menos un parámetro de comunicaciones que identifica al módulo y en el que los módulos conectados al bus de comunicaciones de datos se comunican en función de los parámetros de comunicaciones, que comprende además una memoria que almacena un conjunto de parámetros de comunicaciones correspondiente a los módulos conectados al bus de comunicaciones de datos, y en el que las rutinas ejecutadas mediante el procesador central incluyen rutinas para detectar un cambio en los módulos conectados al bus de comunicaciones de datos y reconfigurar el conjunto de parámetros de comunicaciones almacenado en la memoria en función del cambio en los módulos conectados al bus de comunicaciones de datos.

3. Un procedimiento para reconfigurar de forma automática un sistema microquirúrgico oftálmico que comprende:

: proporcionar un bus de comunicaciones de datos;

: conectar una interfaz de usuario al bus de comunicaciones de datos;

: conectar una pluralidad de módulos quirúrgicos para cirugía oftálmica al bus de comunicaciones de datos;

: conectar una unidad informática que proporciona control modular de los instrumentos microquirúrgicos y que comprende un procesador central al bus de comunicaciones de datos, en el que el procesador central ejecuta rutinas para identificar e inicializar cada uno de los módulos que van a comunicarse a través del bus de comunicaciones de datos y que son intercambiables y amovibles a una pluralidad de ubicaciones diferentes en una unidad base.