ES2353997T3

ES2353997T3 - Monitor de presión de gas para máquina quirúrgica neumática.

Info

Publication number: ES2353997T3
Application number: ES07853683T
Authority: ES
Inventors: Denis P. Turner; Robert Palino
Original assignee: Alcon Inc
Current assignee: Alcon Inc
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: EP2086480B1; JP2010508075A; AU2007313949A1; EP2086480A1; CA2667375C; CA2667375A1; ATE487449T1; WO2008054944A1; US8679241B2; US20140171990A1; JP5266241B2; AU2007313949B2; US20080168985A1; US9326826B2; DE602007010506D1

Abstract

Sistema de monitorización de presión de gas (110) para una máquina quirúrgica accionada neumáticamente, que comprende: un primer transductor (225) situado aguas arriba de un filtro (240), estando configurado el primer transductor para leer una primera presión de un gas antes de que el gas entre en el filtro; un segundo transductor (230) situado aguas abajo del filtro, estando configurado el segundo transductor para leer una segunda presión de un gas después de que el gas salga del filtro; una válvula de aislamiento (235) situada aguas arriba del filtro; un controlador (250) configurado para computar una diferencia entre la primera presión y la segunda presión; en el que el controlador está configurado para determinar un estado del filtro (240) a partir de la diferencia entre la primera presión y la segunda presión; en el que el controlador está configurado para cerrar la válvula de aislamiento a menos que: a) la primera presión esté dentro de un intervalo seguro de presiones y b) la diferencia entre la primera presión y la segunda presión sea menor que una cantidad determinada o la segunda presión sea mayor que un umbral predeterminado.

Description

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un módulo neumático para una máquina 5 quirúrgica y, más particularmente, a un monitor de filtro de seguridad para dicho módulo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Varias afecciones relacionadas con el ojo amenazan a la vista. La membrana 10 epirretinal (ERM), conocida también como frunce macular y retinopatía de celofán, es una afección caracterizada por el crecimiento de una membrana en toda la mácula o retina central del ojo. Esta afección puede considerarse como el crecimiento de tejido cicatrizal en toda la mácula, interfiriendo así con la visión central. La ERM se contrae típicamente, provocando la distorsión de la retina central y produciendo así distorsión de la visión. La 15 mayoría de los pacientes observarán que los objetos rectos aparecen ondulados y encorvados y/o que se reduce la visión central, dependiendo de la gravedad de la afección.

Las membranas epirretinales pueden asociarse a otras condiciones del ojo, pero la gran mayoría son idiopáticas, lo que significa que la causa es desconocida. Algunas de las 20 enfermedades que se asocian ocasionalmente a las ERMs incluyen desprendimientos retinales previos y cirugía de los mismos, afecciones inflamatorias (uveítis), desgarros retinales y oclusión de vena retinal lateral (BRVO) y oclusión de vena retinal central (CRVO). Otra afección es un agujero macular. Un agujero macular es casi siempre un desarrollo espontáneo que ocurre predominantemente en mujeres ancianas. El desarrollo 25 de un agujero macular progresa a través de varias etapas y con cada etapa progresiva la visión puede empeorar. Se ha postulado que la contracción del humor vítreo puede producir tracción sobre la fóvea (mácula central), produciendo de este modo el propio agujero. Sin embargo, la causa de los agujeros maculares sigue siendo investigada.

La retina, que cubre el interior de la pared posterior del ojo, puede llegar 30 ocasionalmente a desprenderse por diversas razones. Lo más común es que el desprendimiento retinal ocurra como resultado de un desgarro o agujero en la retina que se desarrolla como resultado de una separación vítrea posterior (PVS). El desgarro o agujero retinal permite que entre fluido en el espacio subretinal, desprendiéndose de este modo la retina.

La retina recibe oxígeno y nutrientes procedentes de la coroides subyacente (capa vascular) del ojo. Cuando ocurre un desprendimiento retinal, la retina desprendida comienza a funcionar mal y, finalmente, se produce como resultado necrosis (muerte) si la 5 retina no se une de nuevo a la coroides subyacente. Como tal, un desprendimiento de retina es una afección de urgencia. La retina desprendida deberá reconocerse y tratarse inmediatamente.

Las intervenciones vítreorretinales pueden ser apropiadas para tratar estas y otras afecciones serias de la parte posterior del ojo. Las intervenciones vítreorretinales incluyen 10 una variedad de intervenciones quirúrgicas realizadas para restablecer, preservar y mejorar la visión. Las intervenciones vítreorretinales tratan afecciones tales como la degeneración macular asociada a la edad (AMD), la retinopatía diabética y la hemorragia vítrea diabética, el agujero macular, el desprendimiento retinal, la membrana epirretinal, la retinitis CMV y muchas otras afecciones oftálmicas. 15

El vítreo es una sustancialmente similar a un gel normalmente trasparente que llena el centro del ojo. Representa aproximadamente 2/3 del volumen del ojo, dándole forma y perfil antes del nacimiento. Ciertos problemas que afectan a la parte posterior del ojo pueden requerir una vitrectomía o retirada quirúrgica del vítreo.

Puede realizarse una vitrectomía para retirar sangre y residuos del ojo, para retirar 20 tejido cicatrizal o para aliviar la tracción sobre la retina. La sangre, las células inflamatorias, los residuos y el tejido cicatrizal oscurecen la luz cuando ésta pasa a través del ojo hasta la retina, dando como resultado una visión borrosa. El vítreo se retira también si éste está tirando de la retina o arrastrándola hacia fuera de su posición normal. Algunas de las afecciones oculares más comunes que requieren vitrectomía incluyen 25 complicaciones debidas a retinopatía diabética, tales como desprendimiento o hemorragia retinal, agujero macular, desprendimiento retinal, fibrosis de membrana prerretinal, hemorragia dentro del ojo (hemorragia vítrea), lesión o infección y ciertos problemas relacionados con una cirugía previa del ojo.

El cirujano retinal realiza una vitrectomía con un microscopio y lentes especiales 30 diseñados para proporcionar una imagen clara de la parte posterior del ojo. En la esclerótica se hacen varias incisiones diminutas de sólo unos pocos milímetros de longitud. El cirujano retinal inserta instrumentos microquirúgicos a través de las incisiones, tales como una fuente de luz de fibra óptica para iluminar dentro del ojo, un conducto de infusión para mantener la forma del ojo durante la cirugía e instrumentos para cortar y retirar el vítreo.

En una vitrectomía, el cirujano crea tres diminutas incisiones en el ojo para tres instrumentos independientes. Estas incisiones se emplazan en la pars plana del ojo, que 5 está situada justo detrás del iris, pero delante de la retina. Los instrumentos que pasan a través de estas incisiones incluyen un tubo de luz, una lumbrera de infusión y el dispositivo de corte para vitrectomía. El tubo de luz es el equivalente de una linterna microscópica de alta intensidad para uso dentro del ojo. Se requiere la lumbrera de infusión para reponer el fluido en el ojo y mantener la presión apropiada dentro del ojo. El vitrector o dispositivo de 10 corte trabaja como una diminuta guillotina con un cortador microscópico oscilante para retirar el gel vítreo de una manera lenta y controlada. Esto impide una tracción significativa sobre la retina durante la retirada del humor vítreo.

La máquina quirúrgica utilizada para realizar una vitrectomía y otras cirugías en la parte posterior del ojo es muy compleja. Típicamente, dicha máquina quirúrgica oftálmica 15 incluye una consola principal a la que se unen numerosas herramientas diferentes. La consola principal proporciona potencia y controla el funcionamiento de las herramientas anejas.

Las herramientas anexas incluyen sondas, tijeras, fórceps, iluminadores y conductos de infusión. Cada una de estas herramientas está sujeta típicamente a la 20 consola quirúrgica principal. Un ordenador en la consola quirúrgica principal monitoriza y controla el funcionamiento de estas herramientas. Estas herramientas obtienen también su potencia de la consola quirúrgica principal. Algunas de estas herramientas son accionadas eléctricamente, mientras que otras herramientas son accionadas neumáticamente. 25

Con el fin de proporcionar potencia neumática a las diversas herramientas, la consola quirúrgica principal tiene un módulo neumático o de distribución de aire. Este módulo neumático acondiciona y suministra aire o gas comprimido para accionar las herramientas. Típicamente, el módulo neumático está conectado a una bombona que contiene gas comprimido. 30

De manera muy común, los cirujanos utilizan bombonas de nitrógeno a 3600 psi. El estado y el caudal de salida de estas bombonas afectan al funcionamiento de la máquina quirúrgica.

La presión de gas apropiada debe ser proporcionada por el módulo neumático a las herramientas con el fin de asegurar su funcionamiento apropiado. El hecho de proporcionar una presión de gas demasiado baja o demasiado alta puede llevar a problemas de seguridad. Una presión de gas demasiado baja puede llevar a prestaciones reducidas o a la ausencia de prestaciones en el funcionamiento de una herramienta. Una 5 presión demasiado alta puede dañar el equipo o llevar a un mal funcionamiento durante la cirugía. En cualquier caso, se compromete la seguridad del paciente.

Sería deseable incorporar un monitor de presión de gas en una máquina quirúrgica oftálmica para proteger al paciente.

Los documentos US-5.417.246-A (Perkins) y US-5.239.861 son representativos del 10 estado de la técnica.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un sistema de monitorización de presión de gas 15 para una máquina quirúrgica accionada neumáticamente y un procedimiento para monitorizar la presión de gas en un módulo neumático de una máquina quirúrgica, de acuerdo con las reivindicaciones que siguen. El sistema incluye un primer transductor, un segundo transductor y un controlador. El primer transductor está situado aguas arriba de un filtro y está configurado para leer una primera presión de un gas antes de que éste 20 entre en el filtro. El segundo transductor está situado aguas abajo del filtro y está configurado para leer una segunda presión de un gas después de que éste salga del filtro. El controlador está configurado para computar una diferencia entre la primera presión y la segunda presión. Un estado del filtro se determina a partir de la diferencia entre la primera presión y la segunda presión. 25

En otra forma de realización según los principios de la presente invención, esta invención es un sistema de monitorización de presión de gas para una máquina quirúrgica accionada neumáticamente. El sistema incluye un primer transductor, un segundo transductor, un acoplamiento, una válvula de aislamiento, una válvula de liberación de presión y cuatro colectores. El primer transductor está situado aguas arriba de un filtro y 30 está configurado para leer una primera presión de un gas antes de que éste entre en el filtro. El segundo transductor está situado aguas abajo del filtro y está configurado para leer una segunda presión de un gas después de que éste salga del filtro. El acoplamiento está configurado para aceptar gas de una fuente de gas. La válvula de aislamiento está situada entre el primer transductor y el filtro. La válvula de alivio de presión está situada entre el acoplamiento y el primer transductor. El primer colector conecta de manera fluídica el primer transductor a la válvula de aislamiento. El segundo colector conecta de manera fluídica la válvula de aislamiento al filtro. El tercer colector conecta de manera 5 fluídica el filtro al segundo transductor. El cuarto colector conecta de manera fluídica el acoplamiento y la válvula de alivio de presión al primer transductor.

En otra forma de realización según los principios de la presente invención, esta invención es un sistema de monitorización de presión de gas para un módulo neumático. El sistema incluye un primer transductor, un segundo transductor, un acoplamiento, una 10 válvula de aislamiento, una válvula de liberación de presión, una lógica y cuatro colectores. El primer transductor está situado aguas arriba de un filtro y está configurado para leer una primera presión de un gas antes de que éste entre en el filtro. El segundo transductor está situado agujas abajo del filtro y está configurado para leer una segunda presión de un gas después de que éste salga del filtro. El acoplamiento está configurado 15 para aceptar gas de una fuente de gas. La válvula de aislamiento está situada entre el primer transductor y el filtro. La válvula de alivio de presión está situada entre el acoplamiento y el primer transductor. El primer colector conecta de manera fluídica el primer transductor a la válvula de aislamiento. El segundo colector conecta de manera fluídica la válvula de aislamiento al filtro. El tercer colector conecta de manera fluídica el 20 filtro al segundo transductor. El cuarto colector conecta de manera fluídica el acoplamiento y la válvula de alivio de presión al primer transductor. La lógica está configurada para computar una diferencia entre la primera lectura de presión y la segunda lectura de presión. Cuando la diferencia entre la primera lectura de presión y la segunda lectura de presión es mayor que una segunda cantidad, se proporciona una indicación de que el filtro 25 necesita mantenimiento. Cuando la primera lectura de presión es mayor que una primera cantidad, se abre la válvula de liberación de presión y se cierra la válvula de aislamiento. Cuando la segunda lectura de presión es menor que una tercera cantidad, se cierra la válvula de aislamiento.

En otra forma de realización según los principios de la presente invención, esta 30 invención es un procedimiento para monitorizar la presión de gas en un módulo neumático de una máquina quirúrgica. El procedimiento incluye detectar una primera presión de un gas aguas arriba de un filtro y detectar una segunda presión de un gas aguas abajo del filtro. Si la primera presión es mayor que una primera cantidad, se abre una válvula de alivio de presión y se proporciona una indicación de alta presión de gas. Si la segunda presión es menor que una segunda cantidad, se proporciona una indicación de baja presión de gas.

En otra forma de realización según los principios de la presente invención, esta 5 invención es un procedimiento para monitorizar el estado de un filtro en un módulo neumático de una máquina quirúrgica. El procedimiento incluye detectar una primera presión de un gas aguas arriba de un filtro, detectar una segunda presión de un gas aguas abajo del filtro, computar la diferencia entre la primera presión y la segunda presión, y comparar la diferencia con un calor para determinar un estado del filtro. 10

Debe entenderse que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada se proporcionan únicamente a título de ejemplo explicativo y están destinadas a proporcionar una explicación adicional de la invención según se reivindica. La siguiente descripción, así como la práctica de la invención, exponen y sugieren ventajas y objetivos adicionales de la invención. 15

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los dibujos adjuntos, que se incorporan a la presente memoria y constituyen una parte de la misma, ilustran varias formas de realización de la invención y, junto con la 20 descripción, sirven para explicar los principios de la invención.

La figura 1 es un diagrama de bloques de una máquina de cirugía oftálmica accionada neumáticamente según una forma de realización de la presente invención.

La figura 2 es un esquema de un sistema de monitorización de presión de gas para 25 una máquina quirúrgica neumáticamente accionada según una forma de realización de la presente invención.

La figura 3 es un diagrama de flujo de un procedimiento de funcionamiento según una forma de realización de la presente invención.

La figura 4 es un diagrama de flujo de un procedimiento de funcionamiento según 30 una forma de realización de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS

Se hace referencia a continuación con detalle a los ejemplos de formas de realización de la invención, algunos de los cuales se ilustran en los dibujos adjuntos. Dondequiera que sea posible, se utilizan los mismos números de referencia en todos los 5 dibujos para referirse a partes iguales o similares.

La figura 1 es un diagrama de bloques de una máquina quirúrgica oftálmica neumáticamente accionada según una forma de realización de la presente invención. En la figura 1, la máquina incluye un sistema de monitorización de presión de gas 110, un controlador proporcional 120, un controlador proporcional 130 y herramientas 140, 150, 10 160 y 170. Las herramientas 140, 150, 160 y 170 pueden ser, por ejemplo, tijeras, sondas de vitrectomía, fórceps y módulos de inyección o extracción. Pueden emplearse también otras herramientas con la máquina de la figura 1.

Tal como se muestra en la figura 1, el sistema de monitorización de presión de gas 110 está acoplado de manera fluídica, a través de un colector, al controlador proporcional 15 120 y al controlador proporcional 130. Un único colector puede conectar el sistema de monitorización de presión de gas 110 al controlador proporcional 120 y al controlador proporcional 130, o dos colectores independientes pueden conectar el sistema de monitorización de presión de gas 110 al controlador proporcional 120 y al controlador proporcional 130, respectivamente. El controlador proporcional 120 está acoplado de 20 manera fluídica a las herramientas 140 y 150 por medio de, por ejemplo, un colector y un tubo. Asimismo, el controlador proporcional 130 está acoplado de manera fluídica a unas herramientas 160 y 170 por medio, por ejemplo, de un colector y un tubo.

En funcionamiento, la máquina de cirugía oftálmica neumáticamente accionada de la figura 1 funciona para ayudar a un cirujano a realizar diversas intervenciones 25 quirúrgicas oftálmicas, tales como una vitrectomía. Un gas comprimido, tal como nitrógeno, proporciona la potencia para las herramientas 140, 150, 160 y 170. El gas comprimido pasa a través del sistema de monitorización de presión de gas 110, a través de uno o más colectores hasta los controladores proporcionales 120 y 130 y a través de colectores y/o tubos adicionales hasta las herramientas 140, 150, 160 y 170. 30

El sistema de monitorización de presión de gas 110 funciona para monitorizar la presión de gas comprimido procedente de una fuente de gas cuando éste entra en la máquina. Como se expone adicionalmente a continuación, el sistema de monitorización de presión de gas actúa para garantizar la seguridad del funcionamiento de la máquina.

Los controladores proporcionales 120 y 130 sirven para distribuir el gas comprimido recibido del sistema de monitorización de presión de gas 110. Los controladores proporcionales 120 y 130 controlan la potencia neumática suministrada a las herramientas 140, 150, 160 y 170. 5

Las herramientas 140, 150, 160 y 170 son todas ellas neumáticamente accionadas. En tal caso, un gas comprimido impulsa el funcionamiento de estas herramientas. Diversas válvulas, colectores y tubos se utilizan para dirigir el gas comprimido desde el sistema de monitorización de presión de gas 110, a través de los controladores proporcionales 120 y 130 y hacia las herramientas 140, 150, 160 y 170. Este gas 10 comprimido activa unos cilindros contenidos, por ejemplo, en las herramientas 140, 150, 160 y 170.

La figura 2 es un esquema de un sistema de monitorización de presión de gas para una máquina quirúrgica neumáticamente accionada según una forma de realización de la presente invención. En la figura 2, el sistema de monitorización de presión de gas incluye 15 una fuente de gas 205, un acoplamiento 210, un colector 215, una válvula de liberación de presión 220, un primer transductor 225, un segundo transductor 230, una válvula de aislamiento 235, un filtro 240, un colector 245, un controlador 250, un colector 255, una interfaz 260, un colector 265, una interfaz 270 y una interfaz 275. Aunque todos estos componentes están representados en la figura 2 como formando parte del sistema de 20 monitorización de presión de gas 110, un subgrupo de estos componentes puede comprender el sistema de monitorización de presión de gas 110 como se describe en las reivindicaciones adjuntas.

En la forma de realización de la figura 2, la fuente de gas 205 está acoplada de manera fluídica, a través del acoplamiento 210, al colector 215. El colector 215 acopla de 25 manera fluídica la válvula de liberación de presión 220, el acoplamiento 210 y el primer transductor 225. De esta manera, un único colector conecta la fuente de gas 205 al primer transductor 225 y a la válvula de liberación de presión 220.

El primer transductor 225 está acoplado de manera fluídica a la válvula de aislamiento 235 a través del colector 245. La válvula de aislamiento 235 está acoplada de 30 manera fluídica al filtro 240 a través del colector 255. El filtro 240 está acoplado de manera fluídica al segundo transductor 230 a través del colector 265.

El controlador 250 recibe señales del primer transductor 225 a través de la interfaz 260 y del segundo transductor 230 a través de la interfaz 270. De esta manera, el primer transductor 225 está acoplado eléctricamente al controlador 250 a través de la interfaz 260. El segundo transductor 230 está acoplado eléctricamente al controlador 250 a través de la interfaz 270. La interfaz 275 es una salida del controlador 250. En este ejemplo, la interfaz 275 lleva señales de salida del controlador 250 a otros componentes del sistema 5 de monitorización de presión de gas 110, tales como la válvula de aislamiento 235 y la válvula de liberación de presión 220.

El sistema de monitorización de presión de gas 110 de la figura 2 incluye la fuente de gas 205. La fuente de gas 205 es típicamente una botella o bombona de gas comprimido. En muchos casos, los cirujanos utilizan botellas de nitrógeno comprimido. En 10 otros casos, los cirujanos utilizan una fuente de aire comprimido. En cualquier caso, la fuente de gas 205 es una fuente de gas comprimido que proporciona la potencia neumática para la máquina de cirugía oftálmica neumáticamente accionada.

El acoplamiento 210 es una lumbrera de entrada que recibe gas comprimido de la fuente de gas 205. En la mayoría de los casos, el acoplamiento 210 es un conector 15 estándar dispuesto en un colector diseñado para conectarse a un tubo procedente de la fuente de gas 205. El acoplamiento 210 permite que el gas comprimido de la fuente de gas 205 entre en el sistema de monitorización de presión de gas 110 y proporcione potencia neumática a la máquina.

La válvula de liberación de presión 220 es una válvula configurada para abrirse si 20 la presión en el colector 215 es demasiado alta. De esta manera, la válvula de liberación de presión 220 funciona para liberar gas comprimido del colector 215 si la presión de ese gas comprimido excede un cierto umbral. En muchos casos, la válvula de liberación de presión 220 tiene un punto de regulación que puede ajustarse. Por ejemplo, la válvula de liberación de presión 220 puede tener un punto de regulación ajustable por el usuario. En 25 tal caso, un ingeniero puede ser capaz de establecer el punto de regulación en 200 lbs por pulgada cuadrada (psi), y la válvula de liberación de presión 220 se abre cuando la presión del gas comprimido en el colector 215 excede de 200 psi. En otras formas de realización según la presente invención, la válvula de liberación de presión 220 es controlada por el controlador 250. En tal caso, el controlador 250 puede ser capaz de enviar señales 30 eléctricas, a través de la interfaz 275, a la válvula de liberación de presión 220 del controlador.

En la forma de realización de la figura 2, la válvula de aislamiento 235 es una válvula estándar de dos vías. En este caso, la válvula de aislamiento 235 tiene dos posiciones – conectada y desconectada. Cuando la válvula de aislamiento 235 está conectada, se permite que fluya gas desde el colector 245 hasta el colector 255. Cuando la válvula de aislamiento 235 está desconectada, no se permite que fluya gas desde el colector 245 hasta el colector 255. En la forma de realización de la figura 2, la válvula de 5 aislamiento 235 está representada en estado desconectado. La válvula de aislamiento 235 puede ser controlada por el controlador 250. De esta manera, el controlador 250 envía señales a través de la interfaz 275 a la válvula de aislamiento 235 para controlar su funcionamiento. Por ejemplo, el controlador 250 puede enviar una señal, a través de la interfaz 275, a la válvula de aislamiento 235 para cambiarla a una posición de conexión. 10

En la forma de realización de la figura 2, el filtro 240 sirve para filtrar gas comprimido que pasa desde el colector 255 al colector 265. El filtro 240 actúa también como un separador de agua. De esta manera, el filtro 240 sirve para filtrar objetos desde el gas comprimido cuando éste pasa desde el colector 255 al colector 265. El filtro 240 sirve también para retirar agua del gas comprimido cuando éste pasa desde el colector 15 255 al colector 265. En la forma de realización de la figura 2, el filtro 240 filtra el gas comprimido antes de que éste entre en la parte restante de la máquina.

El primer transductor 225 y el segundo transductor 230 funcionan para leer una presión atmosférica del gas contenido en el colector 215 y el colector 265, respectivamente. De esta manera, el primer transductor 225 lee la presión del gas 20 comprimido después de que éste salga de la fuente de gas 205, entre en el acoplamiento 210 y entre en el colector 215. Asimismo, el segundo transductor 230 lee la presión del gas comprimido cuando éste sale del filtro 240 y entra en el colector 265. En otras palabras, el primer transductor 225 lee la presión del gas comprimido localizado en el colector junto al primer transductor 225. Asimismo, el segundo transductor 230 lee la 25 presión del gas comprimido que está junto a éste en el colector 265.

En la forma de realización de la figura 2, el primer transductor 225 y el segundo transductor 230 son transductores de presión comunes. El primer transductor 225 y el segundo transductor 230 son capaces de leer la presión de un gas comprimido y enviar al controlador 250 una señal eléctrica que contiene información relativa a la presión del gas 30 comprimido. El primer transductor 225 envía una señal correspondiente a la presión del gas comprimido que él lee a través de la interfaz 260. Asimismo, el segundo transductor 230 envía al controlador 250 una señal relativa a la presión del gas comprimido a través de la interfaz 270.

El controlador 250 es típicamente un circuito integrado capaz de realizar funciones lógicas. El controlador 250 tiene típicamente la forma de un paquete de circuito integrado estándar con patillas de entrada y salida de potencia. En diversas formas de realización, el controlador 250 es un controlador de válvula o un controlador de dispositivo direccionado. 5 En tal caso, el controlador 250 realiza funciones de control específicas direccionadas a un dispositivo específico, tal como una válvula. Por ejemplo, un controlador de válvula tiene la funcionalidad básica de controlar una válvula. En otras formas de realización, el controlador 250 es un microprocesador. En tal caso, el controlador 250 es programable de modo que pueda funcionar para controlar válvulas en el sistema de monitorización de 10 presión de gas 110, así como otros componentes de la máquina. En otros casos, el controlador 250 no es un microprocesador programable, sino que, en lugar de esto, es un controlador de usos especiales configurado para controlar diferentes válvulas que realizan diferentes funciones.

El controlador 250 está configurado para recibir señales procedentes del primer 15 transductor 225 a través de la interfaz 260 y procedentes del segundo transductor 230 a través de la interfaz 270. Estas señales, por ejemplo, corresponden a lecturas de la presión de gas en el colector 215 y el colector 265, respectivamente. El controlador 250 está configurado también para enviar señales de salida a través de la interfaz 275. Como se destaca, estas señales de salida del controlador 250 se envían típicamente a válvulas 20 tales como la válvula de aislamiento 235 a través de la interfaz 275.

Los colectores 215, 245, 255, 265 están todos ellos configurados para transportar gas comprimido. En la forma de realización de la figura 2, estos colectores se han elaborado a partir de un metal, tal como aluminio. Estos colectores son herméticos al aire, contienen diversos racores y acoplamientos y están diseñados para resistir presiones de 25 gas relativamente altas. Estos colectores pueden fabricarse como piezas individuales o pueden fabricarse como una única pieza. Por ejemplo, el colector 215 y el colector 245 pueden ser un único colector continuo. De esta manera, el colector 215 y el colector 245 se mecanizan a partir de una sola pieza de aluminio. En tal caso, un extremo del colector 215 y del colector 245 está diseñado para alojar el acoplamiento 210, otro extremo está 30 diseñado para alojar la válvula de liberación de presión 220, otro extremo está diseñado para acomodar la válvula de aislamiento 235 y otro extremo está diseñado para acomodar el primer transductor 225.

La interfaz 260 y la interfaz 270 están diseñadas para transportar señales desde el primer transductor 225 y el segundo transductor 230 al controlador 250. En este caso, la interfaz 260 y la interfaz 270 son conductores eléctricos comunes tales como alambres. Asimismo, la interfaz 275 transporta señales desde el controlador 250 a la válvula de aislamiento 235, por ejemplo. La interfaz 275 puede ser uno o más alambres o buses 5 diseñados para transportar señales eléctricas o señales de datos.

El sistema de monitorización de presión de gas 110 de la figura 2 proporciona gas comprimido a la parte restante de una máquina quirúrgica. En funcionamiento, el gas comprimido de la fuente de gas 205 pasa a través del acoplamiento 210 y entra en los colectores 215 y 245. El primer transductor 225 lee la presión del gas comprimido en los 10 colectores 215 y 245. Se permite también que el gas comprimido se desplace desde los colectores 215 hasta la entrada de la válvula de liberación de presión 220. Tal como se representa en la figura 2, la válvula de liberación de presión 220 está desconectada. Por tanto, se permite que la presión del gas comprimido se mantenga por sí misma en los colectores 215 y 245. La válvula de aislamiento 235 está también desconectada. 15

El primer transductor 225 lee la presión del gas comprimido en los colectores 215 y 245. Si la presión del gas comprimido es demasiado elevada, la válvula de liberación de presión 220 se abre y permite que el gas comprimido se purgue a la atmósfera. Si la presión del gas comprimido en los colectores 215 y 245 es demasiado baja, entonces la válvula de aislamiento 235 permanece en la posición cerrada o desconectada. De esta 20 manera, el primer transductor 225 lee una presión del gas comprimido después de que éste entre en el sistema de monitorización de presión de gas 110. Si la presión es demasiado alta, se abre la válvula de liberación de presión 220. Si la presión es demasiado baja, la válvula de aislamiento 235 permanece cerrada para impedir que el gas de baja presión entre en la parte restante del sistema. Si la presión del gas comprimido 25 está dentro de un intervalo aceptable, entonces se abre la válvula de aislamiento 235 y se permite que el gas comprimido entre en el colector 255, atraviese el filtro 240 y llegue al colector 265.

Cuando el gas comprimido entra en el colector 265, el segundo transductor 230 mide la presión de ese gas. El primer transductor 225 mide la presión del gas comprimido 30 en los colectores 215 y 245 y envía al controlador 250 una señal correspondiente a esta presión a través de la interfaz 260. Asimismo, el segundo transductor 230 mide la presión del gas comprimido en el colector 265 (después de que éste haya pasado a través del filtro 240) y envía al controlador 250 una señal correspondiente a esta presión a través de la interfaz 270. El controlador 250 compara la presión leída por el primer transductor 225 con la presión leída por el segundo transductor 230. Por ejemplo, el controlador 250 puede calcular una diferencia entre la presión leída por el segundo transductor 230 y la presión leída por el primer transductor 225. Esta diferencia corresponde a una caída de presión a 5 través del filtro 240.

En algunos casos, cuando se desgasta el filtro 240, éste llega a ser menos eficiente para transferir gas comprimido. En tal caso, la presión leída por el primer transductor 225 es más alta que la presión leída por el segundo transductor 230. Esto significa que se ha producido una caída de presión a través del filtro 240. Cuando el filtro 10 240 llega a estar más desgastado o más sucio, la presión del gas comprimido en el colector 265, tal como es leída por el segundo transductor 230, puede caer a un nivel que es demasiado bajo para hacer funcionar la máquina con seguridad. En tal caso, el filtro 240 necesita sustituirse o ser objeto de mantenimiento. De esta manera, el primer transductor 225 y el segundo transductor 230 sirven para monitorizar un estado del filtro 15 240. Si el estado del filtro 240 es tal que necesita ser objeto de mantenimiento o sustituirse, entonces el controlador 250 puede proporcionar una indicación en la forma de iluminar un diodo de emisión de luz en una consola quirúrgica para indicar que el filtro 240 necesita ser sustituido o ser objeto de mantenimiento. Además, si la presión leída por el segundo transductor 230 cae por debajo de un nivel seguro, entonces el controlador 250 20 puede desconectar la válvula de aislamiento 235.

El sistema de monitorización de presión de gas 110 de la figura 2 implementa diversas características de seguridad en la máquina de cirugía oftálmica de la figura 1. La primera de estas características es hacer que el gas comprimido de alta presión sea purgado a través de la válvula de liberación de presión 220 de modo que dicho gas no 25 dañe al resto de la máquina quirúrgica. Además, la purga del gas comprimido de alta presión a través de la válvula de liberación de presión 220 ayuda a impedir lesiones en el paciente. En este caso, si se permitiera que el gas comprimido con presión demasiado alta entrara en el resto de la máquina quirúrgica, las herramientas 140, 150, 160 y 170 podrían funcionar mal y lesionar a un paciente. Además, el gas comprimido de alta presión 30 pueda dañar a diversos componentes de la máquina quirúrgica. Por tanto, si el controlador 250 recibe una señal que indica que la presión del gas comprimido en los colectores 215 y 245 está por encima de un nivel seguro, entonces el controlador 250 abre la válvula de liberación de presión 220. Alternativamente, la válvula de liberación de presión 220 puede ajustarse en un punto de regulación igual al límite superior de un intervalo seguro de presión para gas comprimido. En tal caso, si la presión del gas comprimido en el colector 215 excede el punto de regulación, se abre la válvula de liberación de presión 220.

El sistema de monitorización de presión de gas 110 de la figura 2 impide también la 5 introducción de gas comprimido con una presión demasiado baja en la parte restante de la máquina quirúrgica. En este caso, el primer transductor 225 detecta que el gas comprimido en el colector 255 o en el colector 245 está a una presión demasiado baja. El primer transductor 225 envía al controlador 250 una señal a través de la interfaz 260 indicando tal circunstancia. El controlador 250 recibe esta señal y hace que la válvula de 10 aislamiento 235 permanezca cerrada. De esta manera, no se permite que pase gas comprimido del colector 245 al colector 255 y a la parte restante de la máquina. Si la presión del gas comprimido es demasiado baja, entonces la máquina quirúrgica puede no funcionar apropiadamente. Por ejemplo, si la presión del gas comprimido es demasiado baja, entonces la potencia neumática proporcionada a las herramientas 140, 150, 160 y 15 170 puede no ser suficiente para hacerlas funcionar con seguridad. En tal caso, el funcionamiento inseguro de estas herramientas puede lesionar al paciente.

El sistema de monitorización de presión de gas 110 de la figura 2 permite también la monitorización constante del estado del filtro 240. En este caso, el primer transductor 225 y el segundo transductor 230 actúan en tándem para monitorizar la condición del filtro 20 240. Si, por ejemplo, el filtro 240 llegara a obstruirse, la máquina quirúrgica podría entonces no hacerse funcionar con seguridad. En tal caso, el controlador 250 recibe señales procedentes del primer transductor 225 y el segundo transductor 230 que indican este estado inseguro. Además, el primer transductor 225 y el segundo transductor 230 pueden monitorizar constantemente el estado del filtro 240 para asegurar que éste esté 25 funcionando apropiadamente. En tal caso, el controlador 250 puede proporcionar una indicación de que el filtro 240 puede necesitar ser reparado o sustituido. Típicamente, una lectura de presión por el segundo transductor 230 del gas comprimido en el colector 265 (después de que éste haya pasado a través del filtro 240) proporciona una indicación del estado del filtro 240. En un caso, el segundo transductor 230 puede determinar que la 30 presión del gas comprimido en el colector 265 está por debajo de un nivel seguro. En tal caso, el controlador 250 puede cerrar o desconectar la válvula de aislamiento 235. Esto impide que el gas comprimido de baja presión entre en la parte restante de la máquina y provoque un funcionamiento inseguro.

La figura 3 es un diagrama de flujo de un procedimiento de funcionamiento según una forma de realización de la presente invención. En la figura 3, se detecta en 305 una primera presión de un gas aguas arriba de un filtro. En 310 se detecta una segunda presión de un gas aguas abajo del filtro. En 315 se realiza un determinación en cuanto a si 5 la primera presión es mayor que una primera cantidad. Si en 315 la primera presión es mayor que una primera cantidad, se abre entonces en 320 una válvula de alivio de presión. En 330 se proporciona una indicación de alta presión de gas. Si la primera presión no es mayor que una primera cantidad en 315, se hace entonces en 335 una determinación en cuanto a si la segunda presión es menor que la segunda cantidad. Se 10 proporciona en 345 una indicación de baja presión de gas. Si la segunda presión no es menor que una segunda cantidad en 335, entonces se abre en 350 una válvula de aislamiento. Después de que se abra en 350 la válvula de aislamiento, el proceso vuelve a 305 y se detecta una primera presión de un gas aguas arriba de un filtro.

En la forma de realización de la figura 3, el sistema de monitorización de presión 15 de gas 110 detecta una primera presión de gas en un lado de un filtro y una segunda presión de gas en el otro lado del filtro. Si la primera presión de gas aguas arriba del filtro es mayor que una cantidad segura, se abre entonces la válvula de alivio de presión para purgar el gas de alta presión. Si la segunda lectura de presión correspondiente a la presión de gas aguas abajo del filtro es menor que una cantidad segura, entonces la 20 válvula de aislamiento permanece en la posición cerrada, impidiendo de este modo que el gas de baja presión alcance la parte restante del sistema y provoque posiblemente un estado inseguro. En la forma de realización de la figura 3, el sistema de monitorización de presión de gas sirve para asegurar que la presión del gas comprimido que entra en la máquina quirúrgica oftálmica esté dentro de un intervalo seguro. 25

La figura 4 es un diagrama de flujo de otro procedimiento de funcionamiento según una forma de realización de la presente invención. En 405, se detecta una primera presión de un gas aguas arriba de un filtro. En 410, se detecta una segunda presión de un gas aguas abajo del filtro. En 415, se computa la diferencia entre la primera presión y la segunda presión. En 420, se hace una determinación en cuanto a la caída de presión a 30 través del filtro. Si la caída de presión a través del filtro en 420 es aceptable, se abre entonces en 425 una válvula de aislamiento. En 430, se hace una determinación en cuanto a si el filtro necesita mantenimiento. Por ejemplo, esta determinación puede basarse en la diferencia entre la primera presión y la segunda presión computada en 415. Si el filtro necesita mantenimiento en 430, entonces se proporciona en 435 una indicación de que el filtro necesita mantenimiento. Si el filtro no necesita mantenimiento en 430, el proceso entonces vuelve a 405 y se detecta una primera presión de un gas aguas arriba de un filtro. 5

Si la caída de presión a través del filtro en 420 no es aceptable, se proporciona entonces en 445 una indicación de baja presión de gas. En 450, se proporciona una indicación de que el filtro necesita mantenimiento.

En la forma de realización de la figura 4, la primera lectura de presión y la segunda lectura de presión se utilizan para determinar un estado del filtro. Además, estas lecturas 10 de presión determinan también un estado inseguro para la máquina quirúrgica. La diferencia entre la primera presión (aguas arriba del filtro) y la segunda presión (aguas abajo del filtro) corresponde a una caída de presión a través del filtro. Si la caída de presión a través del filtro es demasiado grande, esto indica que el filtro necesita ser reparado o ser objeto de mantenimiento. En un caso, si el filtro está obstruido, entonces la 15 caída de presión a través del filtro puede ser muy grande llevando a un funcionamiento inseguro de la máquina. El sistema de monitorización de presión de gas 110 de la presente invención asegura así el funcionamiento seguro de la máquina y asegura también que un paciente no será perjudicado por el funcionamiento de la máquina con una presión de gas insegura. 20

Puede apreciarse por lo expuesto anteriormente, que la presente invención proporciona un sistema y procedimientos mejorados para monitorizar la presión de gas en un módulo neumático de una máquina quirúrgica. La presente invención proporciona características de seguridad diseñadas para proteger al paciente y a la máquina quirúrgica contra daños debidos a baja o alta presión de gas. Además, la presente invención 25 proporciona un sistema para monitorizar un componente de filtro del módulo neumático. La presente invención se ilustra en la presente memoria a título de ejemplo y pueden hacerse diversas modificaciones por expertos ordinarios en la materia.

Otras formas de realización de la invención resultarán evidentes para los expertos en la materia a partir de la consideración de la memoria y de la práctica de la invención 30 expuestas en la presente memoria. Se pretende que la memoria y los ejemplos se consideren únicamente como ejemplificaciones, indicándose un alcance auténtico de la invención en las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema de monitorización de presión de gas (110) para una máquina quirúrgica accionada neumáticamente, que comprende:

5

un primer transductor (225) situado aguas arriba de un filtro (240), estando configurado el primer transductor para leer una primera presión de un gas antes de que el gas entre en el filtro;

un segundo transductor (230) situado aguas abajo del filtro, estando configurado el segundo transductor para leer una segunda presión de un gas después de que el 10 gas salga del filtro;

una válvula de aislamiento (235) situada aguas arriba del filtro;

un controlador (250) configurado para computar una diferencia entre la primera presión y la segunda presión;

en el que el controlador está configurado para determinar un estado del filtro (240) 15 a partir de la diferencia entre la primera presión y la segunda presión;

en el que el controlador está configurado para cerrar la válvula de aislamiento a menos que:

a) la primera presión esté dentro de un intervalo seguro de presiones y 20

b) la diferencia entre la primera presión y la segunda presión sea menor que una cantidad determinada o la segunda presión sea mayor que un umbral predeterminado.
2. Sistema según la reivindicación 1, en el que, cuando la diferencia entre la 25 primera presión y la segunda presión es mayor que una cantidad predeterminada, se proporciona una indicación de que el filtro (240) necesita mantenimiento.
3. Sistema según la reivindicación 2, en el que la válvula de aislamiento (235) está situada aguas arriba del primer transductor (225) y la válvula de aislamiento está 30 acoplada de manera fluídica al primer transductor a través de un colector (245).
4. Sistema según la reivindicación 2, en el que la indicación de que el filtro (240) necesita mantenimiento se proporciona iluminando un diodo de emisión de luz.
5. Sistema según la reivindicación 1, en el que se calcula una vida útil del filtro (240) utilizando la diferencia entre la primera presión y la segunda presión.

5
6. Sistema según la reivindicación 1, que comprende además:

un acoplamiento (210) configurado para aceptar gas procedente de una fuente de gas (205);

una fuente de gas (205); 10

una válvula de alivio de presión (220) situada entre el acoplamiento (210) y el primer transductor (225);

un primer colector (245) que conecta de manera fluídica el primer transductor (225) a la válvula de aislamiento (235);

un segundo colector (255) que conecta de manera fluídica la válvula de aislamiento 15 (235) al filtro (240);

un tercer colector (265) que conecta de manera fluídica el filtro (240) al segundo transductor (230);

un cuarto colector (215) que conecta de manera fluídica el acoplamiento (210) y la válvula de alivio de presión (220) al primer transductor (225); y 20

una lógica configurada para computar una diferencia entre la primera lectura de presión y la segunda lectura de presión;

en el que, cuando la diferencia entre la primera lectura de presión y la segunda lectura de presión es mayor que una segunda cantidad predeterminada, se proporciona una indicación de que el filtro (240) necesita mantenimiento, cuando la 25 primera lectura de presión es mayor que una primera cantidad predeterminada, se abre la válvula de liberación de presión (220) y se cierra la válvula de aislamiento (235), y cuando la segunda lectura de presión es menor que una tercera cantidad predeterminada, se cierra la válvula de aislamiento.

30
7. Procedimiento de monitorización de presión de gas en un módulo neumático de una máquina quirúrgica, que comprende:

detectar (305) una primera presión de un gas aguas arriba de un filtro;

detectar (310) una segunda presión de un gas aguas abajo del filtro;

si (315) la primera presión es mayor que una primera cantidad predeterminada, abrir (320) una válvula de alivio de presión y proporcionar (330) una indicación de alta presión de gas; y 5

si (335) la segunda presión es menor que una segunda cantidad predeterminada, proporcionar (345) una indicación de baja presión de gas;

abrir (350) una válvula de aislamiento aguas arriba del filtro únicamente cuando:

c) la primera presión esté dentro de un intervalo seguro de presiones y 10

d) la diferencia entre la primera presión y la segunda presión sea menor que una cantidad determinada o la segunda presión sea mayor que un umbral predeterminado.
8. Procedimiento para monitorizar el estado de un filtro en un módulo neumático 15 de una máquina quirúrgica, que comprende:

detectar (405) una primera presión de un gas aguas arriba de un filtro;

detectar (410) una segunda presión de un gas aguas abajo del filtro;

computar (415) una diferencia entre la primera presión y la segunda presión; y 20

comparar (420) la diferencia con un valor para determinar un estado del filtro,

abrir (350) una válvula de aislamiento aguas arriba del filtro únicamente cuando:

a) la primera presión esté dentro de un intervalo seguro de presiones y

b) la diferencia entre la primera presión y la segunda presión sea menor que 25 una cantidad determinada o la segunda presión sea mayor que un umbral predeterminado.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, que comprende además utilizar la diferencia entre la primera presión y la segunda presión para determinar si el filtro necesita 30 mantenimiento.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, que comprende además proporcionar una indicación de que el filtro necesita mantenimiento (435, 450).
11. Procedimiento según la reivindicación 8, que comprende además determinar si existe una caída de presión inaceptable a través del filtro; y

5

mantener una válvula de aislamiento en posición cerrada si existe una caída de presión inaceptable a través del filtro.
12. Procedimiento según la reivindicación 9, que comprende además determinar si una caída de presión a través del filtro es aceptable; y 10

abrir una válvula de aislamiento (425) si la caída de presión a través del filtro es aceptable.