ES2588256T3 - Sensor de posición de válvula - Google Patents

Sensor de posición de válvula Download PDF

Info

Publication number
ES2588256T3
ES2588256T3 ES13189921.3T ES13189921T ES2588256T3 ES 2588256 T3 ES2588256 T3 ES 2588256T3 ES 13189921 T ES13189921 T ES 13189921T ES 2588256 T3 ES2588256 T3 ES 2588256T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
conductive
membrane
pressure
control device
iop
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES13189921.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Cesario Pereira Dos Santos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcon Research LLC
Original Assignee
Alcon Research LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcon Research LLC filed Critical Alcon Research LLC
Application granted granted Critical
Publication of ES2588256T3 publication Critical patent/ES2588256T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/16Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring intraocular pressure, e.g. tonometers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/00781Apparatus for modifying intraocular pressure, e.g. for glaucoma treatment

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

Dispositivo de control de IOP (200) para su implantación en un ojo de un paciente, que comprende: un alojamiento (516) dimensionado para su implantación en el interior del ojo del paciente y que incluye un orificio de entrada (518) y un orificio de salida (520); una membrana (510) anclada dentro del alojamiento de una manera que forme una cámara de control de flujo (530) sobre un primer lado de la membrana y un paso de flujo de fluido (524) sobre un segundo lado opuesto de la membrana, incluyendo la cámara de control de flujo (530) una presión de cámara de control de flujo e incluyendo el canal de flujo de fluido una presión de canal de flujo de fluido, estando la membrana (510) configurada para afectar al flujo a través del paso de flujo de fluido desde el orificio de entrada (518) hasta el orificio de salida (520) desviándose en respuesta a los diferenciales de presión de la presión de cámara de control de flujo y la presión de canal de flujo de fluido que actúa sobre los lados opuestos de la membrana; y un sistema sensor de posición (212) configurado para detectar la posición de la membrana, que incluye: una primera parte conductora (550); y una segunda parte conductora (560) posicionada para entrar en contacto selectivamente con la primera parte conductora para indicar la posición de la membrana con respecto al paso de flujo de fluido.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Sensor de posicion de valvula.
Antecedentes
La presente invencion se refiere en general a valvulas y sistemas y metodos asociados. En algunos casos, las formas de realizacion de la presente divulgacion estan configuradas para ser parte de un sistema de control de IOP para uso en tratamientos oftalmicos.
El glaucoma, un grupo de enfermedades del ojo que afectan a la retina y al nervio optico, es una de las causas principales de ceguera en el mundo. La mayorfa de las formas de glaucoma resultan cuando la presion intraocular (IOP) aumenta hasta presiones por encima de lo normal durante periodos de tiempo prolongados. La IOP puede aumentar debido a alta resistencia al drenaje del humor acuoso con respecto a su produccion. Si se deja sin tratar, una IOP elevada provoca danos irreversibles al nervio optico y las fibras retinales, dando como resultado una perdida de vision permanente y progresiva.
La figura 1 es un diagrama de la parte frontal de un ojo que ayuda a explicar los procesos de glaucoma. En la figura 1 se ilustran representaciones del cristalino 110, la cornea 120, el iris 130, el cuerpo ciliar 140, la malla trabecular 150 y el canal de Schlemm 160. Anatomicamente, el segmento anterior del ojo incluye las estructuras que provocan una IOP elevada que puede llevar a glaucoma. El fluido de humor acuoso es producido por el cuerpo ciliar 140 que esta debajo del iris 130 y adyacente al cristalino 110 en el segmento anterior del ojo. Este humor acuoso inunda el cristalino 110 y el iris 130 y fluye al sistema de drenaje localizado en el angulo de la camara anterior 170. El angulo de la camara anterior 170, que se extiende circunferencialmente alrededor del ojo, contiene estructuras que permiten que se drene el humor acuoso. La malla trabecular 150 se implica comunmente en el glaucoma. La malla trabecular 150 se extiende circunferencialmente alrededor de la camara anterior. La malla trabecular 150 parece actuar como filtro, limitando la salida del humor acuoso y proporcionando una contrapresion que esta directamente relacionada con la IOP. El canal de Schlemm 160 esta localizado mas alla de la malla trabecular 150. El canal de Schlemm 160 esta acoplado para fluido a canales colectores (no mostrados) que permiten que el humor acuoso fluya fuera de la camara anterior. Las dos flechas en el segmento anterior de la figurar 1 muestran el flujo de humor acuoso hacia fuera de los cuerpos ciliares 140, sobre el cristalino 110, sobre el iris 130, a traves de la malla trabecular 150 y hacia dentro del canal de Schlemm 160 y sus canales colectores.
Un metodo de tratar el glaucoma incluye implantar un dispositivo de drenaje en el ojo de un paciente. El dispositivo de drenaje permite que el fluido fluya desde la camara anterior del ojo hasta un sitio de drenaje, aliviando la presion en el ojo y disminuyendo asf la IOP. A fin de proporcionar consistencia y precision en el flujo de fluido a traves del dispositivo de drenaje, puede ser importante vigilar la condicion abierta y cerrada del dispositivo de drenaje para maximizar la eficiencia del dispositivo y limitar los cambios y la degradacion que pueden tener lugar en el dispositivo de drenaje a lo largo del tiempo.
Se hace referencia al documento US2013150775 como antecedentes que se refiere a un dispositivo de control de IOP para su implantacion en el ojo de un paciente. El dispositivo tiene un alojamiento y una membrana multicapa. La membrana comprende una primera capa que tiene una permeabilidad mas alta y una flexibilidad mas alta que la segunda capa, que esta dispuesta junto a la primera capa y restringe la difusion de gas en la camara a traves de la membrana.
El sistema y los metodos descritos en la presente memoria superan una o mas de las deficiencias de la tecnica anterior.
Sumario
En un aspecto a modo de ejemplo, esta divulgacion esta dirigida a un dispositivo de control de IOP para su implantacion en un ojo de un paciente, que comprende un alojamiento, una membrana y un sistema sensor de posicion configurado para detectar la posicion de la membrana. El alojamiento esta dimensionado para su implantacion en el ojo del paciente e incluye un orificio de entrada y un orificio de salida. La membrana esta anclada dentro del alojamiento de manera que forme una camara de control de flujo en un primer lado de la membrana y un paso de flujo de fluido en un segundo lado opuesto de la membrana. La camara de control de flujo incluye una presion de camara de control de flujo y el canal de flujo de fluido incluye una presion de canal de flujo de fluido. La membrana esta configurada para afectar al flujo a traves del paso de flujo de fluido desde el orificio de entrada hasta el orificio de salida desviandose en respuesta a diferenciales de presion de la presion de camara de control de flujo y la presion de canal de flujo de fluido que actua sobre los lados opuestos de la membrana. El sistema sensor de posicion incluye una primera parte conductora y una segunda parte conductora posicionada para entrar en contacto selectivamente con la primera parte conductora para indicar la posicion de la membrana con respecto al paso de flujo de fluido.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En un aspecto a modo de ejemplo, la presente divulgacion esta dirigida a un sistema de control de IOP para su implantacion en el ojo de un paciente, que comprende un tubo de drenaje configurado para transportar humor acuoso desde una camara anterior del ojo y un sistema de flujo en comunicacion para fluido con el tubo de drenaje. El sistema de flujo incluye un alojamiento, una membrana y un sistema sensor de posicion. El alojamiento incluye un asiento de valvula entre un orificio de entrada y un orificio de salida desde el tubo de drenaje. La membrana esta anclada dentro del alojamiento para formar una camara de control de flujo que tiene una presion de camara de control de flujo en un primer lado de la membrana. El dispositivo implantable puede ser hecho actuar en respuesta a una presion de camara de control de flujo y la membrana esta configurada para controlar caudales del humor acuoso a lo largo del tubo de drenaje desviandose en respuesta a la presion de camara de control de flujo. El sistema sensor de posicion incluye una primera parte conductora posicionada en la membrana y una segunda parte conductora posicionada en el asiento de valvula entre el orificio de entrada y el orificio de salida.
En otro ejemplo de forma de realizacion, la presente divulgacion esta dirigida a un metodo de regular el drenaje desde una camara anterior de un ojo con un dispositivo implantable. El metodo comprende dirigir fluido desde un orificio de entrada a traves de un paso de flujo de fluido formado en parte por una membrana flexible, estando configurada la membrana para desviarse desde y hacia un asiento de valvula para estrangular el flujo aumentando o reduciendo el tamano del paso de flujo de fluido; determinar un estado de valvula del dispositivo implantable utilizando un sistema sensor de posicion configurado para detectar una posicion de la membrana con respecto al asiento de valvula; y modificar la cantidad de drenaje a traves del dispositivo implantable en respuesta a una presion de control de flujo que actua sobre la membrana, desviandose la membrana para aumentar o reducir el tamano del paso de flujo de fluido sobre la base del estado de valvula del dispositivo implantable.
Debe entenderse que tanto la descripcion general anterior como la siguiente descripcion detallada son a modo de ejemplo y explicacion en su naturaleza y estan destinadas a proporcionar una comprension de la presente divulgacion sin limitar el alcance de la presente divulgacion. A este respecto, aspectos, caracterfsticas y ventajas adicionales de la presente divulgacion seran evidentes para un experto en la materia a partir de la descripcion detallada siguiente.
Breve descripcion de los dibujos
Los dibujos que se acompanan ilustran formas de realizacion de los dispositivos y metodos descritos en la presente memoria y, junto con la descripcion, sirven para explicar los principios de la presente divulgacion.
La figura 1 es un diagrama de la parte frontal de un ojo.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un ejemplo de sistema de control de IOP segun los principios de la presente divulgacion.
La figura 3 es un diagrama esquematico de un ejemplo de sistema de control de IOP segun los principios de la presente divulgacion dispuesto dentro de un ojo.
La figura 4 es una ilustracion de una vista en seccion transversal de una parte de un ejemplo de sistema de control de IOP en una condicion abierta segun una forma de realizacion compatible con los principios de la presente divulgacion.
La figura 5 es una ilustracion ampliada de una vista en seccion transversal del sistema de control de IOP mostrado en la figura 4, que muestra un ejemplo de sistema sensor de posicion segun una forma de realizacion compatible con los principios de la presente divulgacion.
La figura 6 es una vista en perspectiva de un ejemplo de membrana del sistema de control de IOP mostrado en la figura 4, que muestra un ejemplo de almohadilla conductora segun una forma de realizacion compatible con los principios de la presente divulgacion.
La figura 7 es una vista en perspectiva de un ejemplo de asiento de valvula del sistema de control de IOP mostrado en la figura 4 que ilustra un ejemplo de anillo conductor segun una forma de realizacion compatible con los principios de la presente divulgacion.
La figura 8 es una ilustracion de un ejemplo de sistema de control de IOP mostrado en la figura 4 en una condicion cerrada.
Descripcion detallada
Para los fines de promover una comprension de los principios de la presente divulgacion, se hara referencia ahora a las formas de realizacion ilustradas en los dibujos y se utilizara un lenguaje especffico para describirlas. No obstante, se entendera que no se pretende ninguna limitacion del alcance de la divulgacion. Cualesquiera alteraciones y modificaciones adicionales de los dispositivos, instrumentos y metodos descritos y cualquier aplicacion adicional de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
los principios de la presente divulgacion estan contempladas completamente tal como se le ocurrirfan normalmente a un experto en la materia a la que se refiere la divulgacion. En particular, se contempla completamente que las caracterfsticas, componentes y/o etapas descritos con respecto a una forma de realizacion puedan combinarse con caracterfsticas, componentes y/o etapas descritos con respecto a otras formas de realizacion de la presente divulgacion. Sin embargo, por razones de brevedad, las numerosas iteraciones de estas combinaciones no se describiran por separado. Por simplicidad, en algunos casos los mismos numeros de referencia se utilizan en todos los dibujos para hacer referencia a partes iguales o semejantes.
La presente divulgacion se refiere en general a un sistema sensor de posicion que puede utilizarse en el funcionamiento de valvulas de membrana. En algunos casos, las formas de realizacion de la presente divulgacion estan configuradas para utilizarse en el funcionamiento de valvulas de membrana basadas en electrolisis. En algunos casos, las formas de realizacion de la presente divulgacion estan configuradas para ser parte de un sistema de control de IOP. Los expertos en la materia se daran cuenta de que los sistemas sensores de posicion descritos en la presente memoria pueden utilizarse en aplicaciones alternativas que requieran una desviacion de membrana para abrir y cerrar una valvula selectivamente.
Los sistemas sensores de posicion descritos en la presente memoria comprenden elementos conductores en la membrana y el alojamiento de valvula que estan configurados y conformados para interactuar electricamente a fin de indicar la posicion de la membrana con respecto al alojamiento de valvula, informando asf al sistema de control de si la valvula esta en una condicion abierta o cerrada. Asf, informando al sistema de control de si la valvula esta en una condicion abierta o cerrada, el sistema sensor de posicion descrito en la presente memoria puede proporcionar un metodo de realimentacion de bucle cerrado que permite que el sistema de control utilice potencia solo cuando sea necesario en formas de realizacion que implican valvulas de membrana basadas en electrolisis. Ademas, la incorporacion de un sistema sensor de posicion puede permitir la minimizacion del consumo de potencia y la extension de la vida de la baterfa, aumentando asf la longevidad del funcionamiento de la valvula y potencialmente la vida del producto, tal como un implante. En formas de realizacion que implican valvulas de membrana basadas en electrolisis, los sistemas sensores de posicion descritos en la presente memoria proporcionan la caracterfstica de seguridad de impedir que el sistema de control sobrepresurice inapropiadamente la membrana en situaciones en que la valvula esta ya en una condicion deseable (es decir, abierta o cerrada para un estado de presion dado), impidiendo asf un dano inadvertido a la membrana. Asf, los sistemas sensores de posicion descritos en la presente memoria pueden mejorar u optimizar las prestaciones de los sistemas de control de IOP que utilizan valvulas de membrana.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un ejemplo de sistema de control de IOP 200 implantable en el ojo de un paciente para el tratamiento de glaucoma u otras condiciones. El sistema de control de IOP 200 esta configurado de manera que proporcione control de presion IOP, pero regula y controla tambien presiones de ampollas, reduciendo las complicaciones que surjan de los tratamientos de glaucoma por implante quirurgico. En la figura 2, el sistema de control de IOP 200 incluye una fuente de potencia 205, un sistema sensor de IOP 210, un sistema sensor de posicion 212, un procesador 215, una memoria 220, un modulo de transmision de datos 225 y un sistema de flujo descrito como un sistema de valvula 230.
La fuente de potencia 205, que proporciona potencia al sistema 200, es tfpicamente una baterfa recargable, tal como una baterfa de ion litio o de polfmero-litio, aunque pueden emplearse otros tipos de baterfas. La fuente de potencia puede recargarse a traves de un acoplamiento inductivo tal como un enlace RFID u otro tipo de acoplamiento magnetico.
El sistema sensor de IOP 210 se describe a continuacion con referencia a la figura 3, y el sistema sensor de posicion 212 y el sistema de valvula 230 se describen a continuacion con referencia a las figuras 4 y 5.
El procesador 215 es tfpicamente un circuito integrado con patillas de potencia, entrada y salida capaces de realizar funciones o elecciones logicas. Por ejemplo, el procesador 215 puede realizar funciones logicas sobre la base de entradas del sistema sensor de IOP 210 y/o el sistema sensor de posicion 212 para determinar el estado de funcionamiento del sistema de control de IOP, incluyendo la condicion abierta o cerrada del sistema de valvula 230. En algunas formas de realizacion, el procesador 215 controla el suministro de potencia de la fuente de potencia 205 al sistema de valvula 230. En diversas formas de realizacion, el procesador 215 puede ser un controlador de dispositivo dianizado o un microprocesador configurado para controlar mas de un componente del dispositivo.
La memoria 220, que es tfpicamente una memoria de semiconductor tal como RAM, FRAM, o una memoria flash, interactua con el procesador 215. Por tanto, el procesador 215 puede escribir y leer en la memoria 220 y realizar otras funciones comunes asociadas con la gestion de la memoria de semiconductor. De esta manera, una serie de lecturas de IOP puede almacenarse en la memoria 220.
El modulo de transmision de datos 225 puede emplear uno cualquiera de una pluralidad de diferentes tipos de transmision de datos. Por ejemplo, en diversas realizaciones el modulo de transmision de datos 225 puede ser un dispositivo activo tal como un sistema de radio o un dispositivo pasivo con una antena en una etiqueta RFID. Alternativamente, el modulo de transmision de datos 225 puede activarse para comunicar una condicion de IOP
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
elevada a un dispositivo secundario tal como una PDA, un telefono movil, un ordenador, un reloj de pulsera, un dispositivo personalizado exclusivamente para esta finalidad, un sitio de almacenamiento de datos remoto accesible (por ejemplo, un servidor de internet, un servidor de correo electronico, un servidor de mensajes de texto) u otro dispositivo o servicio electronico.
La figura 3 es un diagrama del ejemplo del sistema sensor de IOP 210 dispuesto alrededor de una representacion de un ojo, un tubo de drenaje 330, el sistema de valvula 230 y un divisor 340. En la figura 3, el ejemplo de sistema sensor de IOP 210 (mostrado en la figura 2) incluye cuatro sensores de presion P1, P2, P3 y P4. El sensor de presion P1 esta localizado en, o esta en comunicacion flufdica con, una camara anterior 350, el sensor de presion P2 esta localizado para medir presiones intermedias encontradas dentro del sistema de valvula 230, el sensor de presion P3 esta localizado lejos de P1 y P2 de manera que mida la presion atmosferica, y el sensor de presion P4 esta localizado en un sitio de drenaje 360 en el espacio subconjuntivo y esta dispuesto para medir la presion de drenaje, tal como una presion de ampolla. En algunas realizaciones, el sistema sensor de IOP incluye tres sensores de presion correspondientes a los sensores P1, P3 y P4 mostrados en la figura 3. En particular, en sistemas de control de IOP que incluyen un sistema de valvula de membrana de diferencial de presion sin electrolisis, el sistema de control de iOp puede carecer de un sensor de presion localizado para medir presiones intermedias dentro del sistema de valvula (por ejemplo, el sensor de presion P2).
En algunas formas de realizacion, el sensor de presion P1 esta localizado en un lumen o tubo que esta en comunicacion de fluido con la camara anterior, tal como el tubo de drenaje 330. El sensor de presion P4 puede localizarse en un receptaculo en el sitio de drenaje 360, tal como una ampolla, que contiene generalmente humor acuoso, o puede estar en comunicacion con tal receptaculo, por ejemplo a traves de un tubo, y esta en el sitio humedo 360. El sitio de drenaje 360 puede estar, a modo de ejemplo no limitativo, en un espacio subconjuntivo, un espacio supracoroidal, un espacio subescleral, un espacio supraciliar, el canal de Schlemm, una canal colector, una vena epiescleral y una trayectoria uveoescleral, entre otras localizaciones en el ojo.
El tubo de drenaje 330 drena humor acuoso de la camara anterior 350 del ojo. El sistema de valvula 230 controla el flujo de humor acuoso a traves del tubo 330. En la realizacion mostrada, el sensor de presion P1 mide la presion en el tubo 330 aguas arriba del sistema de valvula 230 y aguas abajo de la camara anterior 350. De esta manera, el sensor de presion P1 mide la presion en la camara anterior 350. La discrepancia de medicion esperada entre la presion de camara anterior verdadera y la medida por P1 cuando se le localiza en un tubo aguas abajo de la camara anterior (aun cuando se localice entre la esclerotica y la conjuntiva) es realmente minima. Por ejemplo, la ley de Poiseuille para flujo de tuberia predice una caida de presion de 0,01 mmHg a traves de un tubo de 5 milimetros de largo con un diametro interior de 0,300 milimetros para un caudal de 3 microlitros por minuto de agua.
En algunas formas de realizacion, el sistema incluye barreras que separan los sensores P1, P2, P3 y P4. Estas barreras pueden ser elementos del propio sistema. Por ejemplo, en la figura 3 el sensor de presion P3 esta separado ffsicamente del sensor de presion P4 por el divisor 340. El divisor 340 es una estructura ffsica que separa el sitio humedo 360 de P4 respecto del sitio seco 365 de P3. En un ejemplo, la barrera que separa el sensor de presion P1 de camara anterior y el sensor de presion P4 de sitio de drenaje es el sistema de valvula 230.
En general, la IOP es una lectura de presion manometrica - la diferencia entre la presion absoluta en el ojo (medida por P1) y la presion atmosferica (medida por P3). En una forma de realizacion de la presente divulgacion, las lecturas de presion se toman por los sensores de presion P1 y P3 simultaneamente o casi simultaneamente a lo largo del tiempo de modo que pueda calcularse la IOP real (como P1-P3 o P1-f(P3), en donde f(P3) indica una funcion de P3). Las lecturas de presion de P1 y P3 pueden almacenarse en la memoria 220 por el procesador 215. Pueden leerse posteriormente en la memoria de modo que la IOP real a lo largo del tiempo pueda interpretarse por un medico.
Los sensores de presion P1, P2, P3 y P4 pueden ser cualquier tipo de sensores de presion adecuados para su implantacion en el ojo. Todos ellos pueden ser el mismo tipo de sensor de presion o pueden ser de diferentes tipos de sensores de presion.
Puesto que el sensor de presion P1 mide la presion en la camara anterior 350 y el sensor de presion P4 mide la presion en el sitio de drenaje 360, la diferencia entre las lecturas tomadas por estos dos sensores de presion (P1- P4) proporciona una indicacion del diferencial de presion entre la camara anterior 350 y el sitio de drenaje 360. En una forma de realizacion, este diferencial de presion dicta el caudal de flujo de humor acuoso desde la camara anterior 350 hasta el sitio de drenaje 360.
Las lecturas de los sensores de presion P1, P2, P3 y P4 pueden utilizarse para controlar el caudal a traves del tubo 330 controlando el sistema de valvula 230. Por ejemplo, el sistema de valvula 230 puede controlarse sobre la base de las lecturas de presion de los sensores de presion P1, P2, P3 y P4. El sistema de valvula 230 puede controlarse por el procesador 215 sobre la base de datos de entrada recibidos de los sensores. Un diferencial de presion deseado (que corresponde a un caudal deseado) puede mantenerse controlando el funcionamiento del sistema de valvula 230. Asimismo, diversos parametros de presion intraoculares, tales como, a modo de ejemplo no limitativo, la IOP deseada, la tasa de cambio de IOP y/o la presion de ampolla, pueden controlarse controlando el funcionamiento
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
del sistema de valvula 230. Debe hacerse notar que, en algunos ejemplos de formas de realizacion, el medico puede ser capaz de ajustar de manera inalambrica los umbrales alto/bajo de IOP para satisfacer los requisitos espedficos de cada paciente.
El sistema de valvula 230 esta dispuesto a lo largo del tubo de drenaje 330, y puede ser parte de este, entre el extremo del tubo en la camara anterior 350 y el sitio de drenaje 360, como se muestra en la figura 3. El sistema de valvula 230 esta configurado para controlar el flujo de fluido de drenaje a traves del tubo de drenaje 330 y controlar asf la presion en el ojo, incluyendo la IOP. Por ejemplo, cuando la IOP es alta, el sistema de valvula 230 puede hacerse funcionar para permitir un flujo incrementado a traves del tubo de drenaje, y cuando la IOP es baja, el sistema de valvula 230 puede hacerse funcionar para reducir el flujo a traves del tubo de drenaje. Ademas, algunas formas de realizacion del sistema de valvula 230 estan configuradas para vigilar y controlar el flujo de fluido de drenaje hacia el sitio de drenaje 360 o la ampolla, y controlar asf la presion de ampolla para mantener un flujo de fluido deseado hacia la ampolla. Esto puede reducir la fibrosis e incrementar la eficiencia de la absorcion. Para realizar esto, el sistema de valvula 230 es sensible a senales enviadas como instrucciones desde el procesador 215 mostrado en la figura 2. El procesador 215 es sensible a la informacion recibida del sistema sensor de posicion 212 y a las mediciones de presion tomadas por los sensores de presion P1, P2, P3 y P4 y/o a la IOP, como se explica anteriormente. Aunque se le describe como un sistema de valvula, el sistema de flujo puede ser una o mas valvulas, una o mas bombas o una combinacion de valvulas y bombas u otros dispositivos de flujo para regular o afectar al flujo de otra forma.
La figura 4 muestra un ejemplo de forma de realizacion de una valvula de membrana 500 basada en electrolisis que puede formar parte del sistema de valvula 230. La valvula de membrana 500 incluye un ejemplo de forma de realizacion del sistema sensor de posicion 212 que se muestra con mayor detalle en la figura 5.
En la forma de realizacion mostrada en la figura 4, la valvula de membrana 500 incluye una membrana 510 anclada dentro de un alojamiento 516. El alojamiento 516 incluye un orificio de entrada 518 y un orificio de salida 520, un asiento de valvula 522 en el alojamiento 516 y un paso de flujo de fluido 524 que se extiende entre el orificio de entrada 518 y el orificio de salida 520. La valvula 500 esta configurado para permitir o bloquear selectivamente el flujo de humor acuoso fluya desde la camara anterior 350 a traves del tubo de drenaje 330 hasta cualesquiera estructuras de control de flujo subsiguientes 512 dentro del sistema de valvula 230 o hasta el sitio de drenaje 360. El alojamiento 516 esta configurado para conectarse con el tubo de drenaje 330 de tal manera que la desviacion de la membrana 510 abra y cierre por lo menos parcialmente la valvula 500 con respecto a la salida del humor acuoso. El orificio de entrada 518 se conecta al tubo de drenaje 330 y esta configurada para recibir humor acuoso que fluye desde el tubo de drenaje 330 hacia el sistema de valvula 230. El orificio de salida 520 permite que salga fluido del alojamiento 516 para su regulacion adicional dentro de las otras estructuras 512 o para su liberacion en el sitio de drenaje 360. En otras formas de realizacion, el alojamiento de la valvula de membrana puede incluir cualesquiera de una pluralidad de orificios de entrada y orificios salida dispuestas en una variedad de configuraciones.
La valvula de membrana 500 incluye tambien una camara de control de flujo 530, un fluido actuador 532 en la camara de control de flujo 530 y unos electrodos 534 dispuestos para cooperar con el fluido actuador 532. La camara 530 esta hermeticamente cerrada y separada respecto del paso de flujo de fluido 524 por la membrana 510. En consecuencia, cuando aumenta la presion dentro de la camara 530, la membrana 510 se desplaza en la direccion del paso de flujo de fluido 524.
El fluido actuador 532 esta contenido en la camara de control de flujo 530 e incluye, en algunas formas de realizacion, agua. Algunas formas de realizacion incluyen una solucion salina tal como cloruro sodico en solucion u otras sales. Otras formas de realizacion incluyen otras formas de electrolitos tales como acido sulfurico, bicarbonato de sodio, nitrato de potasio, sulfato de litio, sulfato de cobre, sulfato de magnesio y otros.
Los electrodos 534 estan dispuestos dentro del fluido actuador 532 de una manera que permita que por lo menos una parte de los iones y electrolitos en el fluido actuador 532 cambien de fase de lfquido a gas, formando burbujas llenas de gas por electrolisis. Cuando se forman las burbujas, aumenta la presion en la camara 530, incrementandose asf la presion global. Esta presion incrementada actua sobre la membrana 510 para provocar su desplazamiento. Los electrodos 534 estan en comunicacion electrica con la fuente de potencia 205, que es controlada por el procesador 215. Debido a la electrolisis, el agua en el fluido actuador 532 puede dar como resultado moleculas de hidrogeno y oxfgeno.
La membrana 510 comprende una membrana o diafragma flexible, deformable, estanco a los fluidos, anclado al alojamiento 516. La membrana 510 proporciona funcionalidad de valvula desviandose en respuesta a los diferenciales de presion a traves de sus lados opuestos. En la forma de realizacion representada, la membrana 510 esta anclada dentro del alojamiento 516 en una zona periferica 536 de la membrana 510. Como se describe mas abajo con referencia a la figura 6, la membrana 510 incluye caractensticas de ondulacion (tales como crestas y valles) cuyas profundidades afectan al perfil de desviacion de la membrana en respuesta a diversas presiones. En algunas formas de realizacion, la membrana es sustancialmente plana sin caractensticas de ondulacion. La membrana 510 incluye dos superficies generalmente paralelas, una superficie 510a y una superficie opuesta 510b. La superficie 510a mira al interior de la camara de control de flujo 530 (es decir, esta en contacto con el fluido
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
actuador 532) y la superficie 510b esta junto al paso de flujo de fluido 524 (es decir, en contacto con el fluido que pasa a traves de la valvula 500).
La membrana 510 se desvfa en respuesta a diferenciales de presion a traves de la membrana para abrir y cerrar la valvula. Cuando la membrana 510 se desvfa alejandose del asiento de valvula 522, fluye fluido desde el tubo de drenaje 330 hacia y a traves de la valvula de membrana 500 y cualesquiera otras estructuras 512, tales como, a modo de ejemplo no limitativo, valvulas, bombas y/o valvulas de retencion, y sale entonces del sistema de valvula 230 para entrar en el sitio de drenaje 360.
La membrana 510 puede formarse de cualquier material biocompatible adecuado que puede moverse, flexionarse, deformarse o desviarse en respuesta a la presion. En algunas formas de realizacion, la membrana 510 esta construida de una membrana de sistema microelectromecanico (MEMS), tal como, pero no a modo de limitacion, una membrana de Parylene. La membrana 510 puede tener un espesor que va de 1 a 15 pm.
El asiento de valvula 522 cubre concentricamente el orificio de entrada 518 y una abertura central del asiento de valvula 522 sirve como entrada al paso de flujo de fluido 524. En la realizacion representada, el asiento de valvula 522 esta conformado y configurado como un componente elevado generalmente anular o toroidal. En otras formas de realizacion, el asiento de valvula 522 es una superficie de suelo interior del alojamiento 516. El asiento de valvula 522 esta posicionado entre el orificio de entrada 518 y el orificio de salida 520 de tal manera que fluya fluido desde el orificio de entrada 518, a traves del canal de flujo de fluido 524 y hacia fuera del orificio de salida 520.
En la forma de realizacion representada, los componentes de la valvula 500 son de geometrfa generalmente circular. En consecuencia, la membrana 510 puede conformarse y configurarse como una estructura generalmente circular que esta asegurada en la zona periferica 536 al alojamiento 516 y es simetrica alrededor del asiento de valvula 522. Por tanto, cuando el volumen o la presion aumenta dentro de la camara 530, una parte central 540 de la membrana 510 proporciona el mayor nivel de desplazamiento o desviacion hacia el asiento de valvula 522. En otras formas de realizacion, el alojamiento y la membrana pueden formarse de modo que la membrana y el asiento de valvula tengan una forma no circular, incluyendo ovalada, sustancialmente rectangular o cuadrada, por ejemplo. Se contemplan tambien otras formas.
En el ejemplo mostrado en la figura 4, la valvula de membrana 500 incluye el sistema sensor de posicion 212, que comprende dos partes conductoras: una protuberancia o almohadilla conductora 550 en la membrana 510 y una protuberancia o anillo conductor 560 en el asiento de valvula 522. La almohadilla conductora 550 y el anillo conductor 560 forman conjuntamente elementos electricos complementarios de una red o circuito electrico. En la forma de realizacion representada, cuando la almohadilla conductora 550 esta en contacto con el anillo conductor 560, el circuito esta cerrado. Cuando la almohadilla conductora 550 no esta en contacto con el anillo conductor 560, el circuito esta abierto. Sin embargo, el que el circuito electrico este cerrado o abierto para indicar que la valvula 500 esta en una condicion cerrada o abierta, es una cuestion de logica de diseno que puede variar entre diferentes formas de realizaciones. En algunas formas de realizacion, el anillo conductor 560 esta acoplado a una fuente de voltaje (no mostrada) y una resistencia (no mostrada), mientras que en otras formas de realizacion la almohadilla conductora esta acoplada a una fuente de voltaje (no mostrada) y una resistencia (no mostrada). Cuando la almohadilla conductora 550 esta en contacto con el anillo conductor 560, una cafda de voltaje a traves de la resistencia permite que un detector de voltaje externo (no mostrado) detecte la cafda de voltaje. La logica interna del sistema de control de IOP 200 (por ejemplo, en el procesador 206) determina entonces si la valvula 500 esta en una condicion abierta o cerrada sobre la base del estado abierto o cerrado del circuito electrico indicado por el sistema sensor de posicion 212.
Los componentes del sistema sensor de posicion 212 se muestran con mayor detalle en la figura 5. La almohadilla conductora 550 y el anillo conductor 560 estan alineados uno con otro alrededor de un eje central AA del alojamiento 516 que se extiende a traves del orificio de entrada 518. La almohadilla conductora 550 esta posicionada sobre la superficie 510b en la parte central 540 de la membrana 510. En la forma de realizacion representada, la parte central 540 es una parte no ondulada de la membrana 510. En otras formas de realizacion, la parte central puede ser ondulada. El anillo conductor 560 comprende una almohadilla anular que esta posicionada sobre el asiento de valvula 522. Asf, tanto la almohadilla conductora 550 como el anillo conductor 560 estan junto al paso de flujo de fluido 524 (es decir, en contacto con el fluido que pasa a traves de la valvula 500).
En la forma de realizacion representada mostrada en la figura 6, la membrana 510 esta conformada y configurada como una membrana sustancialmente plana que tiene una forma circular. Como se menciona anteriormente, la membrana 510 incluye caracterfsticas de ondulacion concentricas que comprenden ondulaciones profundas 570 y ondulaciones someras 580 separadas por una zona intermedia 590. Las configuraciones someras 580 rodean la parte central 540. La zona periferica 536 rodea las ondulaciones profundas 570. Aunque las ondulaciones 570, 580 estan conformadas y configuradas como cfrculos concentricos, las ondulaciones no estan limitadas a una forma particular o a una combinacion particular de formas.
La almohadilla conductora 550 comprende una almohadilla o disco circular posicionado sobre la superficie 510b en la parte central 540 de la membrana 510. La almohadilla conductora 550 esta fijamente unida a la membrana 510
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
por cualquiera de una variedad de medios, incluyendo, a modo de ejemplo no limitativo, deposicion de vapor, soldadura, adhesivo y fijacion por pulverizacion. En algunas formas de realizacion, la almohadilla conductora 550 puede ser una parte elevada solidaria de la membrana 510, tal como un miembro de protuberancia elevado sobre la membrana. En otras formas de realizacion, la almohadilla conductora 550 puede tener cualquiera de una variedad de formas, incluyendo, sin limitacion, formas ovoidales o poligonales. La almohadilla conductora 550 tiene un diametro exterior D1. La almohadilla conductora 550 puede formarse de cualquiera de una variedad de materiales o materiales compuestos que tienen propiedades conductoras, incluyendo, pero no a modo de limitacion, oro, platino, titanio, tantalo, silicio dopado o cualquier otro material conductor biocompatible. Se contemplan tambien otros materiales. La almohadilla conductora 550 puede tener un espesor de menos de 0,5 pm, aunque se contemplan espesores mayores. En algunas formas de realizacion, la almohadilla conductora puede comprender una pelfcula conductora que tiene un espesor nominal. En la forma de realizacion representada, la almohadilla conductora 550 comprende un disco que tiene una superficie continua y regular de material conductor. En otras formas de realizacion, la almohadilla conductora puede comprender cualquiera de una variedad de patrones de material conductor, incluyendo, a modo de ejemplo no limitativo, un patron de rejilla, una serie de salientes y un patron de tablero de ajedrez. El patron puede ser simetrico o asimetrico.
La almohadilla conductora 550 esta conformada y configurada para entrar en contacto y formar una junta de sellado transitoria contra la protuberancia conductora 560 cuando la membrana 510 esta operativa dentro de la valvula 500. Con referencia a la figura 7, el anillo conductor 560 comprende una almohadilla o protuberancia anular o toroidal posicionada sobre el asiento de valvula anular 522. El anillo conductor 560 esta fijamente unido al asiento de valvula 522 por cualquiera de una variedad de medios, incluyendo, a modo de ejemplo no limitativo, deposicion de vapor, soldadura, adhesivo y fijacion por pulverizacion. En algunas formas de realizacion, el anillo conductor 560 puede ser una parte elevada solidaria del asiento de valvula 522, tal como un miembro de protuberancia elevado sobre el asiento de valvula. En la forma de realizacion representada, el anillo conductor 560 esta conformado para imitar la forma de anillo circular del asiento de valvula 522. En otras formas de realizacion, el anillo conductor puede tener cualquiera de una variedad de formas, incluyendo, sin limitacion, formas ovoidales o poligonales, siempre que el anillo conductor no obstruya el orificio de entrada 518. El anillo conductor 560 tiene un diametro exterior D2 y un diametro interior D3 (es decir, sustancialmente equivalente al diametro del orificio de entrada 518). El anillo conductor 560 puede formarse de cualquiera de una variedad de materiales o materiales compuestos que tengan propiedades conductoras, incluyendo, pero no a modo de limitacion, oro, platino, titanio, tantalo, silicio dopado o cualquier otro material conductor biocompatible. Se contemplan tambien otros materiales. En algunas formas de realizacion, el anillo conductor 560 se ha construido a base del mismo material o material compuesto que el de la almohadilla conductora 550. El anillo conductor 560 puede tener un espesor de menos de 0,5 pm, aunque se contemplan mayores espesores. En algunas formas de realizacion, el anillo conductor puede comprender una pelfcula conductora que tiene un espesor nominal. En la forma de realizacion representada, el anillo conductor 560 comprende un aro anular que tiene una superficie continua y regular de material conductor. En otras formas de realizacion, el anillo conductor puede comprender cualquiera de una variedad de patrones de material conductor, incluyendo, a modo de ejemplo no limitativo, un patron de rejilla, una serie de salientes y un patron de tablero de ajedrez. El patron puede ser simetrico o asimetrico.
Con referencia de nuevo a la figura 5, el diametro exterior D1 de la almohadilla conductora 550 es menor que el diametro exterior D2 del anillo conductor 560. En otras formas de realizacion, el diametro D1 puede ser sustancialmente equivalente o superior al diametro exterior D2 del anillo conductor 560. En la forma de realizacion representada, el diametro exterior D2 del anillo conductor 560 es generalmente equivalente al diametro del asiento de valvula 522. En otras formas de realizacion, el diametro exterior D2 del anillo conductor 560 puede ser menor o mayor que el diametro del asiento de valvula 522. El diametro D1 de la almohadilla conductora 550 es mayor que el diametro interior D3 del anillo conductor 560, permitiendo asf que la almohadilla conductora 550 contacte (es decir, contacte electricamente) con por lo menos una parte del anillo conductor 560 cuando la membrana 510 se desvfa hacia el asiento de valvula 522 y la valvula 500 esta en una condicion cerrada. En algunas formas de realizacion, el diametro D1 puede ser ligeramente menor que el diametro D3 del orificio de entrada 518 (es decir, la abertura central del anillo conductor 560) de tal manera que la almohadilla conductora 550 se asiente de manera ajustada dentro de la abertura central del anillo conductor 560 (y hagan contacto electrico una con otro) cuando la membrana 510 se desvfa hacia el asiento de valvula 522 y la valvula 500 esta en una condicion cerrada.
Con referencia a las figuras 4 y 5, el canal de flujo de fluido 524 comprende el intersticio circunferencial que se produce entre la membrana 510 y el anillo conductor 560 cuando la membrana 510 se desvfa alejandose del asiento de valvula 522 (es decir, cuando la almohadilla conductora 550 se mueve hacia fuera del anillo conductor 560). El canal de flujo de fluido 524 es un espacio o intersticio potencial cuando la membrana 510 descansa sobre el anillo conductor 560 de tal manera que la almohadilla conductora 550 y el anillo conductor 560 esten en contacto y la valvula 500 este en una condicion cerrada. Sin embargo, como se muestra en las figuras 4 y 5, el canal de flujo de fluido 524 se amplfa cuando la membrana 510 se desvfa separandose del anillo conductor 560 (es decir, alejandose del asiento de valvula 522) hacia la camara de control de flujo 530 y la valvula 500 esta en una condicion abierta. Cuando la valvula 500 esta en una condicion abierta, el canal de flujo de fluido 524 es generalmente de una anchura constante aproximada alrededor de la superficie de sellado anular creada por el anillo conductor 560 (es decir, el intersticio entre el anillo conductor 560 y la membrana 510 es generalmente uniforme para un diferencial de presion dado) en cualquier momento dado.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En uso, el sistema de control de IOP 200 se implanta en un ojo de una manera convencional. Los sensores de presion estan dispuestos alrededor del sistema de control 200 de la manera anteriormente descrita. Particularmente, el sensor P1 esta dispuesto y configurado para medir la presion en el ojo interior, el sensor P2 esta dispuesto y configurado para medir la presion dentro del sistema de valvula, el sensor P3 esta dispuesto y configurado para medir la presion atmosferica o una presion atmosferica de referencia, y el sensor P4 esta dispuesto y configurado para medir la presion del sitio de drenaje o de la ampolla.
El sistema de control de IOP esta configurado para ajustar el flujo a traves del sistema de valvula 230 sobre la base de los valores de presion medidos o derivados de los sensores de presion. Si las presiones no estan dentro de rangos deseados, el sistema de control de IOP 200 puede ajustar el sistema de valvula 230 para incrementar o reducir el flujo de drenaje a traves del tubo de drenaje 330 para efectuar un cambio de presion a la presion deseada. Para hacer esto, el procesador 215 hace funcionar el sistema de valvula 230 con la fuente de potencia 205 para activar o desactivar los electrodos 534 en la valvula de membrana 500 y/o las otras estructuras 512. Los electrodos 534 actuan dentro del fluido actuador para cambiar por lo menos una parte del fluido a un estado gaseoso, incrementando la presion y tambien el volumen dentro de la camara de control de flujo 530. A lo largo del tiempo, estas moleculas se recombinan para cambiar a un estado fluido, reduciendo la presion y tambien el volumen dentro de la camara de control de flujo 530. Los cambios de presion y volumen dentro de la camara de control de flujo 530 afectan a la posicion de la membrana 510 con respecto al asiento de valvula 522, influyendo asf en que la valvula 500 este en una condicion abierta o cerrada.
En funcionamiento, cuando los electrodos 534 generan burbujas en el fluido actuador 532 por electrolisis, la presion aumenta dentro del interior de la camara de control de flujo 530. Cuando el estado del lfquido cambia parcialmente a un estado gaseoso, la presion creciente en la camara de control de flujo 530 actua contra la membrana flexible 510 para desplazarla e incrementar el volumen total de la camara. Asf, cuando aumenta la presion, la membrana 510 se expande hacia el paso de flujo de fluido 524, disminuyendo el area de la seccion transversal del paso de flujo de fluido 524 y restringiendo asf parte del flujo de fluido procedente del tubo de drenaje 330. De una manera similar, pero opuesta, cuando la solucion en la camara de control de flujo 530 vuelve a su estado mas lfquido, el volumen en la camara de control de flujo 530 disminuye, permitiendo que la membrana 510 se mueva mas hacia fuera del paso de flujo de fluido 524, permitiendo asf un nivel incrementando de flujo de fluido desde el tubo de drenaje 330 a traves del paso 524.
En las figuras 4 y 5, la valvula 500 se muestra en una condicion abierta que permite el flujo. Cuando la presion contra la superficie 510b sobrepasa suficientemente la presion contra las superficies 510a (es decir, la presion dentro de la camara de control de flujo 530), la membrana 510 se desvfa alejandose del asiento de valvula 522. El circuito creado por el sistema sensor de posicion 212 indica la condicion de flujo, tal como un estado de valvula, al sistema de control de flujo 200. Cuando la membrana 510 se desvfa alejandose del asiento de valvula 522, la valvula 500 esta en una condicion abierta, y la almohadilla conductora 550 no hace contacto con el anillo conductor 560. Cuando la almohadilla conductora 550 no esta en contacto con el anillo conductor 560, el circuito creado por el sistema sensor de posicion 212 esta abierto. El circuito abierto, que indica la condicion abierta de la valvula 500, se comunica al sistema de control de flujo 200 y, en particular, al procesador 206.
El procesador 206 puede hacer entonces una eleccion logica sobre la base de los datos que recibe del sistema sensor de IOP 210 y el sistema sensor de posicion 212 (es decir, si la valvula 500 esta en una condicion abierta o cerrada). En particular, si el sistema sensor de IOP 210 indica que se ha alcanzado una IOP deseable, y el sistema sensor de posicion 212 indica que el circuito esta abierto, el procesador 206 puede hacer una eleccion logica sobre la base de esos datos para incrementar la electrolisis dentro de la camara de control de flujo 530 y desviar la membrana 510 para cerrar la valvula 500. La almohadilla conductora 550 en la superficie 510b de la membrana 510 esta configurada para sellarse selectivamente contra el anillo conductor 560 que cubre el asiento de valvula 522 y cerrar asf la valvula 500 cuando la presion contra la superficie 510a sobrepasa suficientemente la presion contra la superficie 510b. Como se explica anteriormente, la membrana 510 se desvfa por lo menos parcialmente en respuesta a las diferencias de presion entre el paso de flujo de fluido 524 y la camara de control de flujo 530 para abrir y cerrar la valvula 500 cambiando las dimensiones del canal de flujo de fluido 524. Asf, si la IOP medida esta a un nivel deseado, pero el circuito abierto indica que la valvula 500 esta abierta, el procesador 206 puede hacer que la valvula adopte una condicion cerrada aplicando mas potencia a los electrodos 534 dentro de la camara de control de flujo 530.
Puede ser deseable no permitir que la IOP caiga por debajo de un cierto umbral o nivel deseado, por ejemplo solamente 6 mmHg. Los umbrales de presion intraocular pueden establecerse sobre la base de niveles de presion considerados peligroso para el ojo, tal como niveles de presion hipotonica. Si el sistema sensor de IOP 210 indica que la IOP esta por debajo de un nivel deseable, pero el circuito abierto indica que la valvula 500 esta todavfa abierta, el procesador 206 puede controlar la valvula para que adopte una condicion cerrada aplicando mas potencia a los electrodos 534 dentro de la camara de control de flujo 530, impidiendo asf aun mas la disminucion de la IOP y el empeoramiento de la hipotonfa.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En la figura 8, la valvula 500 se muestra en una condicion cerrada de bloqueo de flujo. Cuando la presion contra la superficie 510a (es decir, la presion dentro de la camara de control de flujo 530) sobrepasa suficientemente la presion contra la superficie 510b, la membrana 510 se desvfa alejandose de la camara de flujo 530 hacia el orificio de entrada 518. Cuando la membrana 510 se desvfa contra el anillo conductor 560 en el asiento de valvula 522, la valvula 500 esta en una condicion cerrada y la almohadilla conductora 550 contacta con el anillo conductor 560. Cuando la almohadilla conductora 550 contacta con el anillo conductor, se cierra el circuito creado por el sistema sensor de posicion 212. El circuito cerrado, que indica la condicion de flujo cerrada de la valvula 500, se comunica al sistema de control de flujo 200 y, en particular, al procesador 215. El procesador 215 puede hacer una eleccion logica sobre la base de los datos que recibe del sistema sensor de IOP 210 y el sistema sensor de posicion 212. Si el sistema sensor de IOP 210 indica que tiene que alcanzarse aun una IOP deseable, o que la IOP se eleva indeseablemente, y el sistema sensor de posicion 212 indica que el circuito esta cerrado, el procesador 215 hace una eleccion logica para reducir la electrolisis dentro de la camara de control de flujo 530, provocando asf que la membrana 510 se desvfe alejandose del orificio de entrada 518 para abrir la valvula 500. A fin de mantener un comportamiento de desviacion de membrana deseado, estas valvulas requieren frecuentemente un suministro continuo de energfa para generar suficiente gas por electrolisis. Si la IOP medida excede un nivel deseado, pero el circuito cerrado indica que la valvula 500 esta en una condicion cerrada, el procesador 215 puede provocar que la valvula adopte una condicion abierta reduciendo o eliminando la potencia suministrada a los electrodos 534 dentro de la camara de control de flujo 530.
Cabe resaltar que el circuito cerrado formado por el contacto de la almohadilla conductora 550 y el anillo conductor 560 puede presentar varias formas de realizacion. Las siguientes son varias formas de realizacion que son no limitativas y que se enumeran como medio para destacar ejemplos de implementacion. Una forma de realizacion utiliza la almohadilla conductora 550 y el anillo conductor 560 como unos medios de dos puntos ffsicos que se juntan para cerrar un circuito. Otras formas de realizacion consisten en una almohadilla conductora divida por la mitad, en la que cada mitad esta electricamente aislada de la otra, y se utiliza un anillo conductor para puentear la conexion. Otras formas de realizacion consisten en un anillo conductor dividido por la mitad, en el que cada mitad esta electricamente aislada del otro, y se utiliza una almohadilla conductora para puentear la conexion.
Cabe resaltar que, para la biocompatibilidad, los dispositivos descritos en la presente memoria pueden revestirse o encapsularse en un material tal como polipropileno, silicio, Parylene u otros materiales.
En un sistema de control de flujo sin un sistema sensor de posicion, un usuario necesitarfa medir el flujo a traves de la valvula para determinar si una valvula basada en electrolisis estaba en una condicion abierta o cerrada. Esta forma de deteccion es bastante costosa y compleja, a diferencia de la forma de deteccion proporcionada por el sistema sensor de posicion 212 descrito en la presente memoria, que requiere solamente la deteccion de un circuito electrico abierto o cerrado y utiliza una electronica minima para determinar si la valvula esta en una condicion abierta o cerrada. Ademas, debido a que el sistema es capaz de reconocer si la valvula esta abierta o cerrada, los sistemas sensores de posicion descritos en la presente memoria permiten que el sistema de control de flujo utilice potencia solamente cuando sea necesario, tal como para mantener la valvula en una posicion cerrada solamente a intervalos discretos en vez de en todo momento, optimizando asf la utilizacion eficiente de potencia del dispositivo. Ayudando al procesador a aplicar energfa a los electrodos solamente cuando sea necesario, los sistemas sensores de posicion descritos en la presente memoria reducen la cantidad total de energfa requerida y la necesidad de energfa constante para alimentar las valvulas basadas en electrolisis. Ademas, la interaccion cooperativa entre el sistema sensor de IOP, el sistema sensor de posicion y el procesador proporciona una caracterfstica de seguridad a las valvulas de electrolisis asegurando que la membrana 510 no este sobrepresurizada en una situacion en la que la IOP ya ha alcanzado un nivel deseable. La sobrepresurizacion de la membrana 510 podrfa llevar a danos estructurales de la membrana.
Los dispositivos, sistemas y metodos descritos en la presente memoria consiguen el control de IOP con una potencia muy baja y con un dispositivo muy pequeno. El sistema basado en electrolisis logra esto utilizando electrolisis y una membrana flexible para afectar al flujo de drenaje. El sistema a modo de ejemplo de la presente memoria tiene en cuenta tambien presiones intraoculares, presiones de ampolla y la condicion abierta o cerrada de la valvula en la regulacion del flujo de drenaje.
Es importante hacer notar que los dispositivos, sistemas y metodos descritos en la presente memoria pueden utilizarse tambien para determinar la condicion abierta o cerrada de una valvula de membrana accionada por presion que esta acoplada a una unidad electronica (por ejemplo, un procesador). Una valvula de membrana basada en electrolisis responde de manera similar a una valvula de membrana de diferencial de presion, excepto en que el proceso de electrolisis se utiliza para controlar la presion a un lado de la membrana. Un ejemplo de valvula de membrana de diferencial de presion incluye una membrana anclada dentro de un alojamiento para formar una camara de referencia en un primer lado de la membrana (es decir, en donde la camara de control de flujo esta en una valvula basada en electrolisis) y un paso de flujo de fluido en un segundo lado opuesto de la membrana. La camara de referencia tiene una presion de camara de referencia representativa de la presion atmosferica, y la membrana esta configurada para afectar al flujo a traves del canal de flujo de fluido de la misma manera que la membrana en una valvula basada en electrolisis, desviandose en respuesta a diferenciales de presion entre la presion de camara de referencia y la presion de canal de flujo de fluido que actua sobre los lados opuestos de la
membrana. Los sistemas sensores de posicion descritos en la presente memoria pueden ayudar a un procesador asociado con la valvula de membrana accionada por presion con decision logica suministrando datos relacionados con la condicion abierta o cerrada de la valvula.
5 Por ejemplo, en una forma de realizacion, si el sistema sensor de posicion informa al procesador de que la valvula esta en una condicion cerrada, y el sistema sensor de IOP informa al procesador de que la IOP esta a un nivel deseable, el procesador puede hacer una eleccion logica para reducir la potencia a un sistema de bomba asociado con la valvula de membrana accionada por presion, incrementando asf la longevidad y fiabilidad de la actuacion de la valvula al minimizar el consumo de potencia y extender la vida de la baterfa. Sin embargo, los sistemas sensores 10 de posicion no se protegeran frente a la sobrepresurizacion de la membrana en una valvula de membrana de diferencial de presion debido a que la sobrepresurizacion derivada de la presion ambiente no es controlable (y es improbable).
Los expertos ordinarios en la materia apreciaran que las formas de realizacion abarcadas por la presente exposicion 15 no estan limitadas a los ejemplos de formas de realizacion particulares anteriormente descritos. A este respecto, aunque se han mostrado y descrito formas de realizacion ilustrativas, se contempla en la divulgacion anterior un amplio rango de modificaciones, cambios y sustituciones. Se entiende que tales variaciones pueden hacerse en lo anterior sin apartarse del alcance de la presente divulgacion. En consecuencia, es apropiado que las reivindicaciones adjuntas se interpreten ampliamente y de una manera compatible con la presente divulgacion.
20

Claims (19)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de control de IOP (200) para su implantacion en un ojo de un paciente, que comprende:
    un alojamiento (516) dimensionado para su implantacion en el interior del ojo del paciente y que incluye un orificio de entrada (518) y un orificio de salida (520);
    una membrana (510) anclada dentro del alojamiento de una manera que forme una camara de control de flujo (530) sobre un primer lado de la membrana y un paso de flujo de fluido (524) sobre un segundo lado opuesto de la membrana, incluyendo la camara de control de flujo (530) una presion de camara de control de flujo e incluyendo el canal de flujo de fluido una presion de canal de flujo de fluido, estando la membrana (510) configurada para afectar al flujo a traves del paso de flujo de fluido desde el orificio de entrada (518) hasta el orificio de salida (520) desviandose en respuesta a los diferenciales de presion de la presion de camara de control de flujo y la presion de canal de flujo de fluido que actua sobre los lados opuestos de la membrana; y
    un sistema sensor de posicion (212) configurado para detectar la posicion de la membrana, que incluye:
    una primera parte conductora (550); y
    una segunda parte conductora (560) posicionada para entrar en contacto selectivamente con la primera parte conductora para indicar la posicion de la membrana con respecto al paso de flujo de fluido.
  2. 2. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 1, en el que la primera parte conductora (550) es una almohadilla conductora posicionada sobre la membrana, y en el que la segunda parte conductora (560) esta posicionada sobre el alojamiento entre el orificio de entrada y el orificio de salida.
  3. 3. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 2, en el que la segunda parte conductora (560) es un anillo conductor.
  4. 4. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 2, en el que la almohadilla conductora (550) esta dispuesta segun una o mas de las formas siguientes:
    - en el que la almohadilla conductora esta posicionada sobre una parte central de la membrana;
    - en el que la almohadilla conductora comprende una parte de protuberancia solidaria, elevada y central de la membrana;
    - en el que la almohadilla conductora esta fijamente unida a la membrana.
  5. 5. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 1, en el que la primera parte conductora (550) forma una superficie continua de material conductor.
  6. 6. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 1, en el que la primera parte conductora (550) forma una superficie discontinua de material conductor que comprende por lo menos una primera seccion conductora y una segunda seccion conductora.
  7. 7. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 1, en el que la segunda parte conductora (560) forma una superficie anular continua de material conductor.
  8. 8. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 1, en el que la segunda parte conductora (560) forma una superficie discontinua de material conductor que comprende por lo menos una primera seccion conductora y una segunda seccion conductora.
  9. 9. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 1, en el que la primera parte conductora (550) y/o la segunda parte conductora (560) incluye oro.
  10. 10. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 1, en el que la primera parte conductora (550) y la segunda parte conductora (560) estan alineadas una con respecto a otra alrededor de un eje central del alojamiento (516).
  11. 11. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 1, en el que el sistema sensor de posicion (212) forma un circuito electrico cerrado cuando la primera parte conductora (550) entra en contacto con la segunda parte conductora (560).
  12. 12. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 6, en el que el sistema sensor de posicion (212) forma un circuito electrico cerrado cuando la segunda parte conductora (560) entra en contacto con y puentea la primera seccion conductora y la segunda seccion conductora de la primera parte conductora (550).
    5
    10
    15
    20
    25
    30
  13. 13. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 10, en el que el sistema sensor de posicion (212) forma un circuito electrico cerrado cuando la primera parte conductora (550) entra en contacto con y puentea la primera seccion conductora y la segunda seccion conductora de la segunda parte conductora (560).
  14. 14. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 3, en el que el alojamiento (516) ademas comprende un asiento de valvula (522) que rodea circunferencialmente el orificio de entrada, y el anillo conductor esta posicionado sobre el asiento de valvula.
  15. 15. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 14, en el que el anillo conductor (560) esta dispuesto segun una o mas de las formas siguientes:
    - en el que el anillo conductor comprende una parte de protuberancia solidaria y elevada del asiento de valvula (522);
    - en el que el anillo conductor esta fijamente unido al asiento de valvula (522).
  16. 16. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 6, en el que la almohadilla conductora (550) incluye un diametro exterior y el anillo conductor (560) incluye un diametro interior, siendo el diametro exterior mayor que el diametro interior.
  17. 17. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 1, en el que la membrana (510) esta conformada y configurada como una membrana flexible corrugada.
  18. 18. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 1, en el que la camara de control de flujo (530) esta configurada para contener un gas que crea una presion de camara de control de flujo, y la camara de control de flujo incluye un fluido actuador y un sistema de electrolisis configurado para afectar a la presion de camara de control de flujo generando burbujas al convertir por lo menos una parte del fluido actuador en el gas.
  19. 19. Dispositivo de control de IOP segun la reivindicacion 1, en el que la camara de control de flujo (530) esta conformada y configurada como una camara de presion de referencia que tiene una presion de camara de referencia representativa de la presion atmosferica.
ES13189921.3T 2013-10-23 2013-10-23 Sensor de posición de válvula Active ES2588256T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13189921.3A EP2865360B1 (en) 2013-10-23 2013-10-23 Valve position sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2588256T3 true ES2588256T3 (es) 2016-10-31

Family

ID=49448038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13189921.3T Active ES2588256T3 (es) 2013-10-23 2013-10-23 Sensor de posición de válvula

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2865360B1 (es)
ES (1) ES2588256T3 (es)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2650570C (en) * 2006-04-26 2017-06-06 Eastern Virginia Medical School Systems and methods for monitoring and controlling internal pressure of an eye or body part
DK2320989T3 (da) * 2008-05-08 2015-06-22 Minipumps Llc Implanterbare pumper og kanyler dertil
US8840578B2 (en) * 2011-12-09 2014-09-23 Alcon Research, Ltd. Multilayer membrane actuators
US8603024B2 (en) * 2011-12-12 2013-12-10 Alcon Research, Ltd. Glaucoma drainage devices including vario-stable valves and associated systems and methods
US8986240B2 (en) * 2012-02-14 2015-03-24 Alcon Research, Ltd. Corrugated membrane actuators

Also Published As

Publication number Publication date
EP2865360B1 (en) 2016-06-29
EP2865360A1 (en) 2015-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9132034B2 (en) Valve position sensor
US9226851B2 (en) MEMS check valve chip and methods
ES2569253T3 (es) Sistema de válvula bimodal activo para el control de PIO en tiempo real
ES2423605T3 (es) Dispositivo de drenaje de glaucoma con bomba
US8840578B2 (en) Multilayer membrane actuators
US8753305B2 (en) Bubble-driven IOP control system
US9072588B2 (en) Selectable varied control valve systems for IOP control systems
US9155653B2 (en) Pressure-driven membrane valve for pressure control system
ES2443076T3 (es) Dispositivo de drenaje de glaucoma que ahorra energía
US8603024B2 (en) Glaucoma drainage devices including vario-stable valves and associated systems and methods
US9498379B2 (en) Glaucoma drainage devices including vario-stable valves and associated systems and methods
ES2477563T3 (es) Sensor de presión intraocular con compensación de presión externa
ES2421005T3 (es) Microaparato implantable en el ojo para mejorar un glaucoma o una enfermedad causante de sobrepresión ocular
US9283115B2 (en) Passive to active staged drainage device
US9289324B2 (en) Externally adjustable passive drainage device
US8858491B2 (en) Pre-biased membrane valve
US20130150779A1 (en) Active Drainage Systems with Dual-Input Pressure-Driven Valves
US9259353B2 (en) Capillary action in flow-regulating systems
US8652085B2 (en) Reduction of gas escape in membrane actuators
ES2588256T3 (es) Sensor de posición de válvula