ES2616954T3

ES2616954T3 - Sistemas para vitrectomía

Info

Publication number: ES2616954T3
Application number: ES12797540.7T
Authority: ES
Inventors: James C. Easley
Original assignee: Synergetics Inc
Current assignee: Synergetics Inc
Priority date: 2011-06-06
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2032-06-05
Also published as: US8496681B2; EP2717811A4; EP2717811B1; JP6106663B2; EP2717811A1; JP2014522281A; US9381113B2; WO2012170379A1; US20120310146A1; US20160270957A1; US20130303974A1; US10219941B2

Abstract

Un sistema para llevar a cabo una vitrectomía, que comprende: una fuente de gas (112); un vitreotomo (210) que incluye un mecanismo de corte adaptado para abrirse y cerrarse en función de una presión en el vitreotomo; y un sistema (206) generador de impulsos adaptado para recibir gas procedente de la fuente de gas (112) y para generar impulsos en el vitreotomo (210), causando los impulsos que la presión en el vitreotomo varíe de acuerdo con un ciclo, causando la presión variable en el vitreotomo (210) que el mecanismo de corte del vitreotomo (210) se abra y se cierre, en el que, el sistema (206) generador de impulsos, en un primer momento en el ciclo, eleva la presión en el vitreotomo (210) hasta una presión máxima, caracterizándose el sistema por que: en un segundo momento en el ciclo, el sistema (206) generador de impulsos reduce la presión en el vitreotomo (210) hasta una presión mínima que es superior a la presión ambiente, manteniéndose la presión en el vitreotomo (210) al menos en la presión mínima.

Description

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DESCRIPCION

Sistemas para vitrectoirna Antecedentes de la invencion Campo de la invencion

La invencion es pertinente a la vitrectomna, y mas particularmente, a sistemas portatiles que permiten llevar a cabo la vitrectomna en una amplia variedad de entornos clmicos.

Descripcion de la tecnica relacionada

La vitrectom^a consiste en la extirpacion mediante cirug^a del gel vftreo a partir de la mitad del ojo. El gel vftreo (tambien denominado humor vftreo) es un fluido transparente, con consistencia de gel, espeso que rellena el gran espacio existente en el centro del ojo, detras de la lente. El gel vftreo ayuda al globo ocular a mantener su forma.

La extraccion del gel vftreo proporciona, en algunos casos, un mejor acceso a la parte posterior del ojo para los tratamientos particulares. Por ejemplo, la vitrectomna proporciona acceso para reparar o prevenir el desprendimiento de retina traccional, reparar desgarros muy grandes en la retina, o tratar la retinopatfa proliferativa severa. La vitrectom^a puede emplearse asimismo para reducir la perdida de la vision causada por un sangrado grave o prolongado en el gel vftreo (hemorragia vftrea).

La vitrectomna comprende tres funciones: corte, aspiracion, e infusion. Durante la vitrectomia, se realizan pequenas incisiones para acceder a la pared del ojo, a traves de las cuales se introducen varios instrumentos. En particular, el medico inserta un instrumento de trabajo, por ejemplo, un vitreotomo en el ojo, corta el gel vftreo, y succiona el gel vftreo. Un vitreotomo combina un mecanismo de corte de tipo guillotina con succion al vacm. Cuando se inicia la succion, el gel vftreo es extrafdo hasta un puerto de la punta de la sonda y posteriormente es cortado por el mecanismo de corte. Ademas, se infunde solucion salina en el globo ocular para mantener a este distendido para el tratamiento. Tras extraer el gel vftreo, el cirujano puede tratar la retina con un laser (fotocoagulacion), cortar o extraer tejido fibroso o cicatricial de la retina, aplanar las areas en las que se ha desprendido la retina, o reparar los desgarros o agujeros en la retina o macula. Al final de la intervencion quirurgica, se inyecta en el ojo bien solucion salina, aceite de silicona, o un gas para reemplazar el gel vftreo y restaurar la presion normal del ojo.

Los vitreotomos se describen por ejemplo en los documentos EP 0 316 085 y US 4.247.411.

Las vitrectomias se llevan a cabo normalmente en instalaciones dedicadas a los procedimientos quirurgicos, tales como un quirofano en un hospital. Los sistemas electricos y de gas especiales estan disponibles generalmente en este tipo de entornos. Estos sistemas estan controlados habitualmente por varios sistemas de alarma computarizados. En particular, los hospitales emplean sistemas electricos altamente controlados que proporcionan electricidad de forma ininterrumpida en todo el hospital. Es mas, los hospitales emplean sistemas de tubenas de gas que suministran oxfgeno a presion, oxido nitroso, nitrogeno, dioxido de carbono y/o aire exterior limpio a traves de tubenas a los quirofanos y otras partes del hospital. Debido a que las vitrectomfas se llevan a cabo normalmente en instalaciones hospitalarias, los sistemas para vitrectomfa convencionales estan disenados para depender de los sistemas electricos y de gas especiales disponibles en este tipo de instalaciones. Por ejemplo, los sistemas para vitrectornfa convencionales que emplean vitreotomos que funcionan con gas pueden conectarse simplemente a un puerto de gas disponible con facilidad en el quirofano de un hospital para recibir el gas a presion necesario para accionar el vitreotomo. En consecuencia, los sistemas para vitrectornfa convencionales no pueden implementarse con facilidad en instalaciones sin los sistemas especiales que proporcionen efectivamente energfa ilimitada y gas a presion.

Sumario de la invencion

En vista de lo anterior, los aspectos de la presente invencion proporcionan sistemas que permiten que la vitrectornfa se lleve a cabo en una amplia variedad de entornos clmicos. Ventajosamente, las realizaciones de acuerdo con los aspectos de la presente invencion no se basan en sistemas electricos y de gas especiales que por lo general solo estan disponibles en instalaciones hospitalarias especiales. Por consiguiente, dichas realizaciones pueden ser implementadas en los consultorios medicos, que pueden no tener acceso a los sistemas especiales que proporcionan energfa y/o gas.

Por ejemplo, los aspectos de la presente invencion utilizan gas de manera mas eficiente para que el sistema para vitrectornfa pueda utilizar cilindros de gas ampliamente disponibles y mas pequenos. De acuerdo con una realizacion, un sistema para llevar a cabo una vitrectomfa incluye: una fuente de gas; un vitreotomo que incluye un mecanismo de corte que se abre y se cierra de acuerdo con una presion ejercida en el vitreotomo; y un sistema generador de impulsos que recibe el gas procedente de la fuente de gas y que genera los impulsos en el vitreotomo. Los impulsos hacen que la presion en el vitreotomo vane de acuerdo con un ciclo, y la presion variable en el

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vitreotomo hace que el mecanismo de corte del vitreotomo se abra y se cierre. En un primer momento en el ciclo, el sistema generador de impulsos eleva la presion en el vitreotomo hasta una presion maxima. En un segundo momento en el ciclo, el sistema generador de impulsos reduce la presion en el vitreotomo hasta una presion minima que es superior a la presion ambiente, la presion en el vitreotomo se mantiene al menos en la presion minima. Mediante el empleo de una presion minima superior a la presion ambiente, la diferencia entre la presion maxima y la presion minima se minimiza para reducir el consumo de gas.

La invencion se define en las reivindicaciones. Otras realizaciones son meramente ejemplificativas.

Aspectos adicionales de la invencion resultaran evidentes para los expertos en la materia en vista de la descripcion detallada de diversas realizaciones, realizados con referencia a los dibujos, cuya breve descripcion se proporciona a continuacion.

Breve descripcion de los dibujos

La FIG. 1 ilustra un ejemplo de un sistema para vitrectoirna de acuerdo con los aspectos de la presente invencion.

La FIG. 2 ilustra la neumatica de un ejemplo de un sistema para vitrectomfa de acuerdo con los aspectos de la presente invencion.

La FIG. 3A ilustra un ejemplo de como un sistema para vitrectomfa puede accionar un vitreotomo de acuerdo con los aspectos de la presente invencion.

La FlG. 3B ilustra otro ejemplo de como un sistema para vitrectomfa puede accionar un vitreotomo de acuerdo con los aspectos de la presente invencion.

La FIG. 4 ilustra aspectos de un ciclo de corte correspondiente al ejemplo de la FIG. 3A.

La FIG. 5 ilustra un ejemplo de la electronica correspondiente al ejemplo de la FIG. 3A.

La FIG. 6 ilustra un ejemplo de como un sistema para vitrectomfa puede controlar la aspiracion de acuerdo con los aspectos de la presente invencion.

La FIG. 7 ilustra un ejemplo de la electronica correspondiente al ejemplo de la FIG. 6.

La FIG. 8 ilustra un ejemplo de la electronica adicional correspondiente al ejemplo de la FIG. 6.

La FIG. 9 ilustra un ejemplo de como un sistema para vitrectomfa puede controlar el intercambio de aire de acuerdo con los aspectos de la presente invencion.

La FIG. 10 ilustra un ejemplo de un medio de alimentacion electrica para un sistema para vitrectomfa de acuerdo con los aspectos de la presente invencion.

La FIG. 11 ilustra un ejemplo de un sistema de deteccion para un vial de un casete de aspiracion en un sistema para vitrectomfa de acuerdo con los aspectos de la presente invencion.

La FIG. 12A ilustra un ejemplo de un sistema de iluminacion en un sistema para vitrectomfa de acuerdo con los aspectos de la presente invencion.

La FIG. 12B ilustra la salida espectral relativa de un LED en el ejemplo de un sistema de iluminacion de la FIG. 12A.

La FIG. 12C ilustra la salida espectral relativa de una luz LED filtrada en el ejemplo de un sistema de iluminacion de la FIG. 12A.

Descripcion detallada

Los aspectos de la presente invencion proporcionan sistemas que permiten llevar a cabo una vitrectomfa en una amplia variedad de entornos clmicos. Ventajosamente, las realizaciones de acuerdo con los aspectos de la presente invencion no se basan en sistemas electricos y de gas especiales que por lo general solo estan disponibles en las instalaciones hospitalarias especiales. Por consiguiente, dichas realizaciones pueden ser implementadas en los consultorios medicos que pueden no tener acceso a los sistemas especiales que proporcionan energfa y/o gas ilimitados.

Los aspectos de la presente invencion proporcionan sistemas para accionar un vitreotomo, proporcionar aspiracion, y/o manejar el intercambio de fluido-aire en un sistema para vitrectomfa. Haciendo referencia a la FIG. 1, se ilustra un ejemplo de un sistema para vitrectomfa 100. Los componentes del sistema para vitrectomfa 100 se ensamblan en un aparato definido por una carcasa 102. Como se muestra en la FIG. 1, la carcasa 102 incluye un asa 104 para que el sistema para vitrectomfa 100 sea mas facil de transportar. Ventajosamente, el sistema para vitrectomfa 100 tiene un tamano adecuado para facilitar su portabilidad y no esta restringido a una ubicacion o instalacion particular. Por ejemplo, la carcasa 102 puede tener aproximadamente 0,25 m (10 pulgadas) de ancho por aproximadamente 0,23 m (9 pulgadas) de altura por aproximadamente 0,23 m (9 pulgadas) de profundidad, y puede pesar aproximadamente 5,5 kg (12 libras).

Los elementos de control 106, tales como las perillas, botones, interruptores ajustables y similares, se disponen en el exterior de la carcasa 102. Como se describe a continuacion, los elementos de control 106 controlan los aspectos del sistema para vitrectomfa 100, tales como la velocidad de corte del vitreotomo, el nivel de aspiracion, la cantidad de iluminacion, etc.

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Ademas, una conexion del vitreotomo 108, por ejemplo, una conexion luer, se dispone en el exterior de la carcasa 102 para acoplar de forma extrafole un vitreotomo a los componentes en la carcasa 102. Una conexion 110 de intercambio de aire, por ejemplo, una conexion luer, tambien se dispone en el exterior de la carcasa 102 para acoplar de forma extrafole un tubo de intercambio de aire fijado a los componentes en la carcasa 102. Adicionalmente, un casete de aspiracion 111 se recibe de forma extrafble en un receptaculo de casete 103 definido por la carcasa 102 y acoplado a los componentes en la carcasa 102, por ejemplo, a traves de un luer. Como se describe mas adelante, el casete de aspiracion 111 proporciona un vado de aspiracion a traves de una conexion 109 de un casete de aspiracion y recibe el gel vftreo aspirado y la solucion salina. Ademas, una fuente de gas 112 se acopla de forma extrafble a traves de un conector de una fuente de gas a los componentes en la carcasa 102.

Con referencia a la FIG. 2, se ilustra un ejemplo de la neumatica para el sistema para vitrectoirna 100. El sistema para vitrectomfa 100 acciona neumaticamente un vitreotomo 210 que funciona con un gas de baja presion. El operador del sistema para vitrectomfa 100 activa un modo de corte/aspirado a traves de los controles 106 para hacer funcionar el vitreotomo 210. La fuente de gas 112 proporciona un gas de entrada para accionar el vitreotomo 210. El gas de entrada se regula en la fuente de gas 112 a una presion de entrada inferior, por ejemplo, aproximadamente 552 kPa (80 psig), que es controlada por un transductor de presion 204.

Un sistema 206 generador de impulsos recibe el gas procedente de la fuente de gas 112 y genera impulsos de presion de gas que accionan el vitreotomo 210. La presion del gas en el sistema 206 generador de impulsos se regula ademas a una presion inferior, por ejemplo, aproximadamente 110 kPa (16 psig). Los impulsos de gas provocan que un mecanismo de corte del vitreotomo 210 se abra y se cierre de acuerdo con un ciclo. La accion de apertura/cierre del mecanismo de corte corta el gel vftreo cuando el vitreotomo 210 se aplica en los ojos. La frecuencia a la que el sistema 206 generador de impulsos produce los impulsos de gas depende de la velocidad de corte que el operador seleccione en el vitreotomo 210 a traves de los controles 106. En algunas realizaciones, por ejemplo, la velocidad de corte puede seleccionarse entre un intervalo de aproximadamente 60 cortes por minuto (cpm) a aproximadamente 2.500 cpm.

El tubo del vitreotomo 208 se extiende entre la conexion del vitreotomo 108 mostrada en la FIG. 1 y el vitreotomo 210. El tubo del vitreotomo 208 incluye un primer tubo 208a. La conexion del vitreotomo 108 acopla el primer tubo 208a al sistema 206 generador de impulsos dispuesto en la carcasa 102. El primer tubo 208a conduce los impulsos de presion desde el sistema 206 generador de impulsos al vitreotomo 210.

El tubo del vitreotomo 208 tambien incluye un segundo tubo 208b. La conexion 109 del casete de aspiracion acopla el segundo tubo 208b al casete de aspiracion 111 dispuesto en la cavidad 103. El segundo tubo 208b proporciona un vacfo al vitreotomo 210. El casete de aspiracion 111 se acopla de forma extrafble a una fuente de vacfo 222 y recoge el aspirado recibido del vitreotomo 210 a traves del segundo tubo 208b.

El tubo del vitreotomo 208, puede incluir, por ejemplo un tubo de PVC de doble orificio que tiene una longitud de aproximadamente 1 m a aproximadamente 2 m. Para una longitud de aproximadamente 1 m, cada tubo 208a, b puede tener un diametro interior de aproximadamente 0,81 mm (0,032 pulgadas) y un diametro exterior de aproximadamente 2,4 mm (0,094 pulgadas). Para una longitud de aproximadamente 2 m, cada tubo 208a, b puede tener un diametro interior de aproximadamente 1,6 mm (0,062 pulgadas) y un diametro exterior de aproximadamente 3,2 mm (0,125 pulgadas). La longitud del tubo se determina en parte por la distancia deseada entre un paciente y la carcasa 102. En otras palabras, la longitud del tubo debe permitir al operador extender el vitreotomo 210 a un paciente posicionado adecuadamente lejos de la carcasa 102. Ademas, la longitud del tubo debe proporcionar una holgura suficiente como para que el operador pueda manipular el vitreotomo 210 en un espacio sin restriccion significativa.

El tubo del vitreotomo 208 puede seleccionarse entre un conjunto de tubos con un tamano convencional formado a partir de materiales de calidad medica. Concretamente, a partir de una variedad de elecciones, los tubos de longitudes, diametros interiores, diametros exteriores y durometros diferentes pueden evaluarse para determinar su rendimiento para diversas configuraciones de componentes, por ejemplo, componentes neumaticos para el sistema para vitrectornfa 100. El tubo del vitreotomo 108 proporciona un flujo de gas suficiente para accionar el vitreotomo 210 a las velocidades de corte requeridas. La velocidad de corte mas alta requiere que el flujo de gas sea mas elevado en el tubo del vitreotomo 208 que conduce al vitreotomo 210.

La fuente de gas 112 tambien proporciona un gas de entrada para accionar un accionamiento 212 de valvula de pinza. El accionamiento 212 de valvula de pinza hace funcionar, a su vez, a una valvula de pinza 218 que controla la aspiracion del ojo durante el procedimiento. Un cilindro de aire de la valvula de pinza 218 cierra el segundo tubo 208b del tubo del vitreotomo 208 para bloquear el flujo. Para permitir la aspiracion a traves del segundo tubo 208b, se ejerce una presion a la valvula de pinza 218 que hace que el cilindro de aire se retraiga. Se ejerce una presion a la valvula de pinza 218 cuando el modo de corte/aspirado este activado o cuando el casete de aspiracion 111 este ausente. Cuando el modo de corte/aspirado este desactivado, se alivia la presion de la valvula de pinza 218 haciendo que la valvula de pinza 218 presione y cierre el segundo tubo 208b. Cuando el modo de corte/aspirado este desactivado, el cierre de la valvula de pinza 218 se retrasa para permitir que el segundo tubo 208b ventile hacia la atmosfera. En algunas realizaciones, la valvula de pinza 218 presiona el segundo tubo 208b contra una superficie

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del casete de aspiracion 111.

Como se ha descrito previamente, el casete de aspiracion 111 esta acoplado al segundo tubo 208b del tubo del vitreotomo 208 y a la fuente de vado 222. El vado en el casete de aspiracion 111 de la fuente de vado 222 extrae el aspirado del vitreotomo 210 a traves del segundo tubo 208b a un vial en el casete de aspiracion 111. El nivel de vado en el casete de aspiracion 111 y el nivel de aspiracion estan controlados por un control 221 de vado ajustable provisto de los controles 106. Cuando el modo de corte/aspirado esta desactivado, el cierre de la valvula de pinza 218 tambien se retrasa para permitir que el casete de aspiracion 111 ventile hacia la atmosfera. Cuando la valvula de pinza 218 se cierra, el vado en el casete de aspiracion 111 regresa al nivel determinado por el control de vado 221. El nivel de vado del casete de aspiracion 111 se controla con un transductor de presion 228. En funcionamiento, el casete de aspiracion 111 puede posicionarse basicamente a nivel con el ojo del paciente, minimizando de este modo las alteraciones de aspiracion causadas por la columna de fluido entre el casete de aspiracion 111 y el ojo.

El vial del casete de aspiracion 111, puede tener por ejemplo un volumen de aproximadamente 25 cc. El volumen del aspirado recibido en el vial puede controlarse con un sistema de sensores 1100 mostrado en la FIG. 11. Ademas de detectar si un vial contiene un umbral del volumen del aspirado, el sistema de sensores 1100 tambien detecta si el casete de aspiracion 111 esta ausente en el sistema para vitrectoirna 100. El sistema de sensores 1100 incluye un par de diodos 1104a, b emisores de luz infrarroja (LEDs) que se disponen para proyectar dos haces infrarrojos distintos a traves del vial. Un par de transistores 1106a, b estan posicionados de forma correspondiente para recibir los haces infrarrojos proyectados a traves del vial. Cuando el casete de aspiracion 111 este ausente en el sistema para vitrectom^a 100, los haces infrarrojos no pasan a traves del vial y, por consiguiente, no experimentan basicamente la dispersion. Debido a que no hay basicamente dispersion, la energfa infrarroja que alcanza los transistores 1106a, b es basicamente igual al maximo. Se establece un umbral del CASETE AUSENTE correspondiente a este nivel maximo de energfa infrarroja. Cuando los dos transistores 1106a, b reciben la energfa infrarroja que es superior al umbral del CASETE AUSENTE, se considera que el casete de aspiracion 111 se encuentra ausente.

Cuando el casete de aspiracion 111 se instala y se presenta en el sistema para vitrectomna 200, los haces infrarrojos experimentan cierta dispersion debido al vial y la cantidad de energfa infrarroja que alcanza los transistores 1106a, b se reduce a un nivel por debajo del umbral del CASETE AUSENTE. A medida que el aspirado rellena el vial, los LED 1104a, b se posicionan de manera que los haces infrarrojos tengan que pasar por el aspirado cuando el vial se completa sustancialmente con el aspirado. Cuando los haces infrarrojos pasan por el aspirado, los haces infrarrojos experimentan una dispersion adicional y la energfa infrarroja que alcanza los transistores 1106a, b se reduce aun mas. Se determina un umbral de CASETE COMPLETO correspondiente a este nivel reducido de energfa. Cuando cualquier transistor 1106a, b recibe una energfa infrarroja inferior al umbral del CASETE COMPLETO, el vial se considera que esta completo. En general, la intensidad de la senal recibida por los transistores 1106a, b indica si el casete de aspiracion 111 no esta presente en el sistema para vitrectom^a 100 o si el volumen del aspirado ha alcanzado un determinado volumen. Una vez que el sistema para vitrectom^a 100 detecta que el vial esta completo, el sistema para vitrectomfa 100 puede reiniciarse cuando detecte que el casete de aspiracion 200 se ha extrafdo, o cuando el sistema para vitrectom^a 100 se reinicie mediante una funcion de ENCENDIDO/REINICIO a traves de los controles 106.

Con referencia de nuevo a la FIG. 2, el sistema para vitrectom^a 200 genera un vado en el interior a traves de la fuente de vado 222. El vado maximo, puede ser por ejemplo, de aproximadamente 66,7 kPa (500 mm Hg) hasta aproximadamente 93,3 kPa (700 mm Hg) (al nivel del mar). La fuente de vado 222 no funciona si el sistema para vitrectom^a 100 se detiene debido a una condicion de error detectado, por ejemplo, si hay un problema con la presion del gas de entrada o el nivel de carga de la batena o si el casete de aspiracion 111 esta ausente.

La fuente de vado 222 esta acoplada a un acumulador de vado 224. El acumulador de vado 224 almacena un vado en el sistema y tiene la capacidad de mantener el vado en el casete de aspiracion 111, incluso cuando la fuente de vado 222 no esta funcionando. El acumulador, por ejemplo, puede tener un volumen de aproximadamente 250 cc. El acumulador de vado 224 tambien suaviza las variaciones cuando la fuente de vado 222 esta en funcionamiento. El nivel de vado en el acumulador de vado 224 se controla con un transductor de presion 226.

El sistema para vitrectomfa 100 genera en el interior aire a baja presion a traves de una fuente de presion 230 para proporcionar el intercambio de aire. El intercambio de aire controla la presion de infusion de un fluido de infusion mediante el ajuste de una presion en una botella de irrigacion durante el procedimiento. El intercambio de aire tambien puede suministrar aire a baja presion en el ojo durante un intercambio aire-fluido. El aire a baja presion se dirige a un acumulador 232. El acumulador 232 almacena una presion, por ejemplo, a aproximadamente 34,5 kPa (5 psig). El acumulador 232 tambien suaviza las variaciones cuando la fuente de presion 230 esta en funcionamiento. Una vez que la fuente a baja presion 230 proporciona la presion requerida en el acumulador 232, el acumulador 232 tiene la capacidad de permitir que la fuente de presion 230 se implemente como una fuente de vado suplementaria. La presion de salida de la fuente de presion 230 esta determinada por un control 234 de intercambio de aire provisto de los controles 106. El intercambio de aire puede mantenerse independientemente de si el modo de corte/aspirado se activa o desactiva o si existen condiciones de error. Ventajosamente, la generacion interna de aire a baja presion

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permite que el sistema para vitrectomna 100 funcione independientemente de cualquier fuente especial de presion de aire externo.

En una realizacion, una botella de fluido de irrigacion que contiene solucion salina se conecta a la conexion 110 de intercambio de aire a traves de un conjunto de tubos de intercambio de aire. El conjunto de tubos de intercambio de aire es un conjunto de tubos de PVC que tiene por objeto administrar aire o fluido forzado durante la cirugfa oftalmica. El conjunto de tubos de intercambio de aire incluye una punta IV de tres canales para la insercion en la botella. La punta de tres vfas esta disenada para suministrar aire desde la fuente de presion 230 a traves de la solucion salina, mientras que el tubo doble de PVC administra aire y solucion salina. El tubo doble de PVC tiene una llave de tres vfas para una conexion apropiada. La botella de fluido de irrigacion puede estar colocada de manera que se encuentra basicamente a nivel con el ojo. La punta del conjunto de tubos de intercambio de aire esta acoplada a la botella y una canula de infusion esta acoplada al otro extremo del conjunto de tubos de intercambio de aire. El control 234 de intercambio de aire esta configurado para proporcionar una presion de infusion deseada.

Las FIGS. 3A-B, 4, y 5 ilustran ejemplos de como el sistema para vitrectomfa 100 puede accionar el vitreotomo 210 y controlar la valvula de pinza 218. La fuente de presion de gas 112, incluye por ejemplo, un deposito 312a convencional que contiene dioxido de carbono (CO2) a una presion de aproximadamente 6,20 MPa (900 psig). El deposito de gas 312a se recibe de forma extrafble por la carcasa 102 y se atornilla a un conector de una fuente de gas hasta que este firmemente fijado.

El empleo de un deposito convencional para suministrar gas al sistema para vitrectomfa 100 permite que el sistema para vitrectomfa 100 funcione sin acceso a un sistema de suministro de gas especial disponible normalmente en instalaciones hospitalarias especiales. El sistema para vitrectomfa 100, por ejemplo, puede aceptar los cilindros de gas que vanan en tamano de 12 g a 33 g. El tamano de dichos cilindros de gas potencia la portabilidad del sistema para vitrectomfa 100. Ademas, la compatibilidad con los depositos de gas listos para usar mas pequenos convencionales potencia la comodidad y la rentabilidad de utilizar el sistema para vitrectomfa 100. Adicionalmente, el tamano inferior y el coste relativamente menor del cilindro de gas permite que se incluyan en un envase desechable practico que se utiliza en cada procedimiento.

La presion en el deposito de gas 312a esta regulada, por ejemplo, a una presion de aproximadamente 552 kPa (80 psig), utilizando un regulador 312b de alta presion montado en el deposito. La proteccion de la intrusion de CO2 ifquido en el regulador 312b de alta presion se proporciona por medio de un adaptador entre el conector de la fuente de gas y el regulador 312b de alta presion. El transductor de presion 204 se utiliza para controlar la salida del regulador 312b de alta presion. Si la presion cae por debajo de un umbral mmimo, por ejemplo, 483 kPa (70 psig), el sistema para vitrectomfa 100 se apaga.

El regulador 313 de baja presion reduce la presion del gas, por ejemplo, a aproximadamente 110 kPa (16 psig). El sistema 206 generador de impulsos incluye una combinacion de valvulas 314. El gas procedente del regulador 313 de baja presion se dirige hacia la combinacion de valvulas 314 para generar impulsos de presion para accionar el vitreotomo 210. Los impulsos de presion provocan que la presion en la vitreotomo 210 vane de acuerdo con un ciclo, y la presion variable en el vitreotomo 210 provoca que el mecanismo de corte del vitreotomo 210 se abra y se cierre.

Como se muestra en el ejemplo de la realizacion de la FIG. 3A, la combinacion de valvulas 314 puede incluir una valvula 314a de presurizacion de dos vfas y una valvula 314b de escape de dos vfas. La valvula 314a de presurizacion esta acoplada al regulador 313 de baja presion y al vitreotomo 210. Al comienzo de un ciclo de corte, la valvula 314a de presurizacion se abre durante aproximadamente 6 ms para elevar la presion hasta un maximo de aproximadamente 96,5 kPa (14 psig) en el vitreotomo 210. Una curva de presion 400 mostrada en la FIG. 4 ilustra la presion en el vitreotomo 210 durante el ciclo de corte como una funcion de tiempo. Una curva correspondiente 410 mostrada en la FIG. 4 indica cuando la valvula 314a de presurizacion permanece abierta durante un periodo 412 en el ciclo de corte. La presion maxima se muestra como pico 402.

La valvula de escape 314b esta acoplada al vitreotomo 210 y a la atmosfera a traves de un silenciador. Durante el ciclo de corte, la valvula de escape 314b se abre durante aproximadamente 18 ms para reducir la presion en el vitreotomo 210 desde la presion maxima hasta una presion minima de aproximadamente 27,6 kPa (4 psig). Una curva 420 mostrada en la FIG. 4 indica cuando la valvula de escape 314b permanece abierta durante un periodo 422 en el ciclo de corte. Tomadas en conjunto, las curvas 400, 410, y 420 ilustran como la presion en el vitreotomo 210 responde a la apertura/cierre de la valvula 314a de presurizacion y a la apertura/cierre de la valvula de escape 314b. La presion minima se muestra en la curva de presion 400 de la FIG. 4 como una depresion 404. Como se ilustra en la FIG. 4, la apertura y el cierre de las valvulas 314a, b estan programados para conseguir un perfil de presion deseado, por ejemplo, la curva de presion 400. Con ciertos tipos de valvulas, el tiempo y la manera en que las valvulas 314a, b se abren pueden ser diferentes del tiempo y la forma en la que las valvulas 314a, b se cierran. Por consiguiente, para tener en cuenta este comportamiento asimetrico en la FIG. 4, por ejemplo, hay un retraso de aproximadamente 8 ms entre el momento en que la valvula 314a de presurizacion se cierra y el tiempo en que la valvula de escape 314b se abre.

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Alternativamente, como se muestra en la realizacion de la FIG. 3B, la combinacion de valvulas 314 incluye una valvula 314c de presurizacion de tres vfas y una valvula 314d de escape de dos vfas. La valvula 314c de presurizacion esta acoplada al regulador 313 de baja presion, al vitreotomo 2l0, y a la valvula de escape 314d. La valvula 314d de dos v^as esta acoplada a la valvula 314c de presurizacion y a la atmosfera a traves de un silenciador. Al comienzo del ciclo de corte, la valvula 314a de presurizacion se abre durante aproximadamente 6 ms para elevar la presion a un maximo de aproximadamente 96,5 kPa (14 psig) en el vitreotomo 210. Cuando la valvula 314c de presurizacion se cierra, el vitreotomo 210 se acopla a la valvula de escape 314d a traves de la valvula 314c de presurizacion. Por consiguiente, la valvula de escape 314d se abre al mismo tiempo que se cierra la valvula de presurizacion 314c. La valvula de escape 314d acopla el vitreotomo 210 a la atmosfera a traves de un silenciador. La valvula de escape 314d permanece abierta durante aproximadamente 18 ms y reduce la presion en el vitreotomo 210 desde el maximo hasta un mmimo de aproximadamente 27,6 kPa (4 psig).

En general, las realizaciones del sistema 206 generador de impulsos mostrado en las FIGS. 3A-B incluyen una primera valvula y una segunda valvula, en la que la primera valvula y la segunda valvula son utilizables para elevar y reducir la presion en el vitreotomo 210 de acuerdo con un ciclo que acciona el vitreotomo 210. En un primer momento en el ciclo, el sistema 206 generador de impulsos eleva la presion en el vitreotomo 210 hasta una presion maxima. En un segundo momento en el ciclo, el sistema 206 generador de impulsos reduce la presion en el vitreotomo 210 hasta una presion minima que es superior a la presion ambiente. En lugar de expulsar el gas del vitreotomo 210 y en el tubo del vitreotomo 208 hasta que la presion alcance la presion ambiente, la presion en el vitreotomo 210 y en el tubo del vitreotomo 208 se mantiene a una presion minima que es superior a la presion ambiente. Como resultado, para elevar la presion a la presion maxima durante el ciclo de corte, se requiere que la fuente de gas 112 suministre menos gas que de otro modo se requerina si la presion en el vitreotomo 210 y en el tubo del vitreotomo 108 cayera a la presion ambiente. Por consiguiente, las realizaciones utilizan el gas de manera mas eficiente durante el ciclo de corte y deplecionan el suministro de gas de la fuente de gas 112 mas lentamente.

El uso eficiente de gas por el sistema para vitrectoirna 100 resulta particularmente ventajoso si el sistema para vitrectoirna se emplea con depositos de gas que tienen por ejemplo un tamano de 12 g a 33 g. Las realizaciones mostradas en 3A-B pueden proporcionar aproximadamente 6 minutos a aproximadamente 19 minutos de funcionamiento del vitreotomo cuando la presion de gas en el sistema se mantiene igual o por encima de un umbral mmimo superior a la presion ambiente. El tiempo de funcionamiento depende de la velocidad de corte del vitreotomo 210. Por ejemplo, un deposito del cilindro de 16 g puede proporcionar aproximadamente 8 a aproximadamente 9 minutos de funcionamiento del vitreotomo cuando el vitreotomo 210 funciona a 1200 cpm. Naturalmente, en algunas realizaciones, se dispone un adaptador para permitir que el sistema para vitrectoirna 100 se utilice con un sistema especial de suministro de gas, si esta disponible. El sistema especial de suministro de gas extiende indefinidamente de manera efectiva el tiempo de funcionamiento del sistema para vitrectomfa 100.

Aunque las realizaciones descritas previamente elevan la presion hasta un maximo de aproximadamente 96,5 kPa (14 psig) en el vitreotomo 210 y reducen la presion hasta una presion minima de aproximadamente 27,6 kPa (4 psig), las presiones maxima y minima durante el ciclo de corte pueden ser diferentes en otras realizaciones. Las presiones maxima y minima se seleccionan de acuerdo a las presiones requeridas para hacer funcionar el vitreotomo 210. Por ejemplo, la presion maxima durante el ciclo de corte debe ser suficiente para hacer que el mecanismo de corte del vitreotomo 210 se cierre completamente y para alcanzar la velocidad de corte requerida. Se pueden alcanzar mayores velocidades de corte con una mayor fuerza de resorte en el mecanismo de corte del vitreotomo 210 y una presion aplicada correspondientemente mayor. Para favorecer el uso eficiente del gas, la presion maxima es preferentemente la presion mas baja requerida para que el mecanismo de corte se cierre por completo. La presion requerida para que el mecanismo de corte se cierre completamente depende, en parte, de la fuerza requerida para superar la friccion, asf como la fuerza de resorte asociada con el mecanismo de corte del vitreotomo 210.

Mientras tanto, la presion minima durante el ciclo de corte debe ser lo suficientemente baja como para hacer que el mecanismo de corte se abra completamente. Para promover el uso eficiente del gas aun mas, la presion minima es preferentemente la presion mas alta posible que aun asegura que el mecanismo de corte del vitreotomo 210 se abra por completo. En general, las realizaciones que emplean la combinacion de valvulas 314 descrita previamente logran un uso mas eficiente del gas minimizando la diferencia entre las presiones maxima y minima durante el ciclo de corte. En algunas realizaciones, la mayor eficiencia se alcanza con una diferencia de presion de aproximadamente 55,2 kPa (8 psig) a aproximadamente 68,9 kPa (10 psig).

La valvula de presurizacion y la valvula de escape se abren durante los periodos de tiempo necesarios para alcanzar una presion maxima y una presion minima, respectivamente. Los periodos de tiempo, asf como las presiones minima y maxima, dependen de la estructura y la configuracion de la combinacion de valvulas 314 y el vitreotomo 210. Normalmente, la valvula de presurizacion no permanece abierta mas de la mitad del tiempo para el ciclo de corte, puesto que lleva mas tiempo para la valvula de escape en reducir la presion al mmimo de lo que necesita la valvula de presurizacion para elevar la presion al maximo. Para optimizar el flujo de aire en el sistema para vitrectoirna 100, el sistema 206 generador de impulsos se puede ajustar para administrar una presion maxima que es suficiente para proporcionar la mayor velocidad de corte durante la menor cantidad de tiempo requerida para abrir la valvula de presurizacion.

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Ademas de lograr un uso mas eficiente del gas y alargar el tiempo de funcionamiento proporcionado por la fuente de gas 112, se ha descubierto que las realizaciones que minimizan la diferencia entre las presiones maxima y mmima durante el ciclo de corte tambien proporcionan ventajas adicionales. En particular, las realizaciones reducen el ruido asociado con el funcionamiento del sistema para vitrectoirna 100. El ruido es una distraccion durante el procedimiento. Convencionalmente, se utilizan silenciadores en sistemas para vitrectomfa para reducir el ruido, pero el ruido es en general diffcil de amortiguar debido a la naturaleza pulsante del sistema para vitrectomfa 100. No obstante, al cambiar la presion minima y maxima como se ha descrito previamente, se produce una mayor reduccion del ruido, ya que el aire se mueve menos durante cada ciclo de corte.

Ademas, las realizaciones tambien reducen la cantidad de rigidez que la presion de gas provoca en el tubo del vitreotomo 208. La rigidez aumenta con una presion de funcionamiento media mayor en el tubo del vitreotomo 208. Sin embargo, el vitreotomo 210 es mas facil de manipular cuando el tubo del vitreotomo 208 sigue siendo mas flexible.

Ademas, cuando la diferencia entre las presiones maxima y minima es mayor y el tubo del vitreotomo 208 es mas ngido, el tubo del vitreotomo 208 tiene una mayor tendencia a rebotar o vibrar y transmitir perturbaciones a la mano del operador que sostiene el vitreotomo 210. En consecuencia, la reduccion de la rigidez del tubo del vitreotomo 208 proporciona a los operadores una mayor sensacion tactil y un control mas firme del vitreotomo 210.

Como se ha discutido previamente, el tubo del vitreotomo 108 debe proporcionar suficiente flujo de gas para accionar el vitreotomo 210 a las velocidades de corte requeridas. El sistema para vitrectomfa 100, sin embargo, tambien minimiza el consumo del gas de la fuente de gas 112. Un tubo mas largo con un mayor diametro interior proporciona un caudal de gas mayor dando lugar a un mayor consumo de gas. En cambio, un tubo mas corto con un diametro interior mas pequeno proporciona un caudal menor de gas, dando lugar a un menor consumo de gas. Como se ha discutido previamente, la longitud del tubo del vitreotomo 208 se determina por consideraciones practicas. Por ejemplo, la longitud del tubo del vitreotomo 208 no es inferior a 1 metro. Por consiguiente, para una longitud dada del tubo del vitreotomo 208, el diametro interior puede reducirse hasta el punto en que el flujo de gas no puede accionar el vitreotomo 210 a las velocidades de corte requeridas. Ademas de minimizar el consumo de gas, el diametro interior menor provoca menos rigidez en el tubo del vitreotomo 210.

Haciendo referencia de nuevo a la FIG. 3B, el accionamiento de la valvula de pinza 212 tambien emplea una combinacion de valvulas 322 para controlar la presion que acciona la valvula de pinza 218. La combinacion de valvulas 322 incluye una valvula 322a de presurizacion y una valvula de escape 322b. La valvula 322a de presurizacion esta conectada al regulador 313 de baja presion y a un cilindro de aire para la valvula de pinza 218. El cilindro de aire de la valvula de pinza 218 puede ser un cilindro de aire de accion inversa (resorte extendido) que ayuda en el cierre del segundo tubo 208b (aspiracion) del tubo del vitreotomo 208. En funcionamiento, la valvula 322a de presurizacion se abre, por ejemplo, durante aproximadamente 100 ms para abrir la valvula de pinza 218. La valvula de escape 322b esta conectada al cilindro de aire de la valvula de pinza 218 y a la atmosfera a traves un silenciador. La valvula de escape 322b se abre, por ejemplo, durante aproximadamente 100 ms para cerrar la valvula de pinza 218.

La FIG. 5 ilustra un ejemplo de la electronica para accionar el vitreotomo 210 y controlar la valvula de pinza 218 para un sistema para vitrectomfa 100 que emplea la combinacion de valvulas 314 mostrada en la FIG. 3A. El vitreotomo 210 esta controlado por un conmutador iluminado 502 y un potenciometro ajustable 522 provisto de los controles 106. El potenciometro ajustable 522 determina la frecuencia de corte del vitreotomo 210. El interruptor 502 funciona para alternar entre la activacion y la desactivacion del modo del corte/aspirado y para habilitar o deshabilitar respectivamente el corte con el vitreotomo 210. Cuando se desactiva el modo de corte/aspirado, el sistema de aspiracion tambien regresa a la atmosfera con la valvula de pinza 218 cerrada. El interruptor 502 se ilumina con una combinacion de LED ROJO/VERDE 504. El LED esta iluminado con un color en ROJO cuando la presion del gas disponible cae por debajo de un umbral mmimo, por ejemplo, aproximadamente 483 kPa (70 psig). El LED esta iluminado con un color en verde cuando se activa el modo de corte/aspirado. El LED no se ilumina cuando el modo de corte/aspirado se desactiva.

El funcionamiento del sistema para vitrectomfa 100 esta habilitado cuando el interruptor 502 se conmuta para activar el modo de corte/aspirado. Aunque las realizaciones del sistema para vitrectomfa 100 pueden emplear un microprocesador, la realizacion mostrada en la FIG. 5 emplea bloques funcionales de circuito integrado (CI) distintos (circuitos logicos, circuitos biestables, multivibradores, etc.). En particular, el sistema para vitrectomfa 100 emplea una cadena multivibradores 506 que determina el funcionamiento del vitreotomo 210 de acuerdo con el ciclo de corte. Por consiguiente, cuando el interruptor 502 se conmuta a ENCENDIDO, la resistencia 504 de polarizacion del interruptor esta conectada a tierra y la senal de REINICIO se elimina de la cadena multivibradores 506. El multivibrador monoestable 506a se activa para abrir la valvula 314a de presurizacion de dos vfas. La activacion del multivibrador monoestable 506a hace que la presion aumente en el vitreotomo 210 y el mecanismo de corte se cierre. Despues de que la valvula de presurizacion 314a se cierre durante la cantidad de tiempo requerida, por ejemplo, aproximadamente 6 ms, se activa el siguiente multivibrador monoestable 506b. Como se ha descrito previamente, existe un retraso de, por ejemplo, aproximadamente 8 ms, entre el momento en que se cierra la valvula 314a de presurizacion y el momento en que se abre la valvula de escape 314b. Antes de que expire el tiempo de

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retardo, se activa el multivibrador monoestable 506c final en la cadena 506. El multivibrador monoestable 506c abre la valvula 314b de escape de dos v^as y provoca que el mecanismo de corte del vitreotomo 210 se abra. La valvula de escape 314b se cierra despues de la cantidad de tiempo requerido, por ejemplo, aproximadamente 18 ms. Cuando el modo de corte/aspirado se activa con el interruptor 502, un multivibrador astable 506d se ejecuta a la frecuencia de corte seleccionada para el vitreotomo 210. El multivibrador astable 506d activa el multivibrador monoestable 506a que controla la valvula de presurizacion 314a y repite el ciclo de corte.

Durante el procedimiento, la punta del vitreotomo 210 se coloca en un area del gel vftreo que requiere extraccion. El modo de corte/aspirado puede ser activado a traves del conmutador 502 o un pedal. Cuando el modo de corte/aspirado se activa, el sistema para vitrectoirna 100 corta y aspira en los valores determinados por la frecuencia de corte ajustable del control 522 y el control 221 ajustable de vado. Una vez que el volumen deseado de gel vftreo se ha extrafdo, el modo de corte/aspirado se desactiva pulsando de nuevo el conmutador 502 o soltando el pedal.

Cuando el modo de corte/aspirado se desactiva, el mecanismo de corte del vitreotomo 210 se detiene inmediatamente. Ademas, el multivibrador monoestable 506c que controla la valvula de escape 314b se activa para forzar al mecanismo de corte del vitreotomo 210 que se abra.

La FIG. 6 ilustra un ejemplo de como el sistema para vitrectomfta 100 puede controlar la aspiracion. La fuente de vado 222 incluye una bomba de vado 602, tal como una bomba de diafragma 6 VDC. El escape de la bomba de vado 602 esta conectado a un silenciador. La bomba de vado 602 se activa cuando el vado en el acumulador de vado 224 cae por debajo de un umbral de activacion de presion de vado. El umbral de activacion de presion de vado, por ejemplo, se establece a una presion de aproximadamente 3,33 kPa (25 mmHg) por encima del nivel de aspiracion especificado por el control 221 de vado ajustable. El nivel de vado en el acumulador de vado 224 se controla con un transductor de presion 226. Como se muestra en la electronica de la FIG. 7, un nivel de vado determinado por un sensor 702 se compara con el umbral de activacion de presion de vado. El nivel de vado determinado por el sensor 702 tambien es comparado con un umbral de desactivacion de presion de vado. La bomba de vado 702 se detiene cuando el vado en el acumulador alcanza el umbral de desactivacion de presion de vado (o cuando ocurre una condicion de error).

Como se ilustra adicionalmente en la FIG. 6, una valvula proporcional 612a y una valvula 612b de dos vfas controlan el nivel de vado en el casete de aspiracion 111. La valvula proporcional 612a esta acoplada al acumulador de vado 224 y al casete de aspiracion 111 (a traves de un filtro hidrofobo 616). La valvula proporcional 612 funciona para reducir la presion en el casete de aspiracion 111 al valor determinado por el control de vado 221. La valvula proporcional 612a se abre por una cantidad que minimiza el exceso y el tiempo de respuesta de vado. El nivel de vado del casete de aspiracion 620 se controla con un transductor de presion 228. La valvula 612b de dos vfas esta acoplada al casete de aspiracion 111 y a la atmosfera. La valvula 612b de dos vfas funciona para elevar la presion en el casete de aspiracion 111.

La FIG. 8 ilustra un ejemplo de la electronica para controlar la aspiracion en el sistema para vitrectomfa 100. El operador controla el nivel de aspiracion mediante el control 221 de vado ajustable, que incluye un potenciometro 802 o un pedal lineal 804. El ajuste permite ajustar el vado, por ejemplo, a partir de aproximadamente 3,33 kPa (25 mmHg) a aproximadamente 66,7 kPa (500 mmHg). El ajuste se compara con un sensor de vado 806 que esta acoplado al casete de aspiracion 111. El sensor de vado 806 puede ser similar al sensor 702 que controla el vado del acumulador de vado 224. En ambos casos, los sensores tienen un intervalo de 4 VDC, lo que equivale a 103 kPa (15 psig (aproximadamente 775,7 mm de Hg)).

En caso de que el nivel de vado en el casete de aspiracion 111 sea inferior al nivel de aspiracion establecido por el operador (y no exista una condicion de error o casete de ventilacion en curso), la valvula 612a de dos vfas se abre y acopla el casete de aspiracion 111 al acumulador de vado 224. El casete de aspiracion 111 pasa el aire al acumulador de vado 224 causando una reduccion de la presion en el casete de aspiracion 111. Una vez que el nivel de vado en el casete de aspiracion 111 coincida con el nivel de aspiracion establecido por el usuario, la valvula 612a de dos vfas se cierra y desacopla el casete de aspiracion 111 del acumulador de vado 224.

El casete de aspiracion 111 esta acoplado a la atmosfera cuando el nivel de vado en el casete de aspiracion 111 es superior a un umbral de vado en el casete de aspiracion. Si el nivel de vado en el casete de aspiracion 111 es superior al umbral de vado en el casete de aspiracion o la ventilacion del casete de aspiracion 111 esta en curso, la valvula 612b de dos vfas permite que el casete de aspiracion 111 alcance la presion atmosferica.

Un segundo mecanismo controla la ventilacion del casete de aspiracion 111 a la atmosfera cuando el modo de corte/aspirado se desactiva o se produce una condicion de alarma. En este caso, un pestillo D hace que la valvula proporcional 612a cierre la conexion entre el casete de aspiracion 111 y el acumulador de vado 224, mientras que la valvula 612b de dos vfas conecta el casete de aspiracion 111 a la atmosfera. Una vez que el casete de aspiracion 111 una el umbral del CASETE en la ATMOSFERA, el pestillo D se restablece y la valvula de pinza 218 presiona el tubo 208b cerrado. El restablecimiento del pestillo D tambien permite que la valvula proporcional 612a acople el casete de aspiracion 111 al acumulador de vado 224 de manera que el casete de aspiracion 111 pueda ser conducido posteriormente al nivel de vado establecido por el operador.

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La valvula de pinza 218 se abre para una aspiracion normal cuando se activa el modo de corte/aspirado (y no esten presentes condiciones de error). La valvula de pinza 218 tambien se abre si el casete de aspiracion 111 se retira del sistema para vitrectoirna 100 para instalar un casete de reemplazo.

La FIG. 9 ilustra un ejemplo de como el sistema para vitrectoirna 100 puede manejar el intercambio de aire. La fuente de presion 230 incluye una bomba de presion/vado 902, tal como una bomba de diafragma 6 VDC. A traves de dos valvulas 904a, b de tres vfas, la bomba de presion/vado 902 puede emplearse para la funcion de intercambio de aire, asf como la funcion de aspiracion. La valvulas 904a, b de tres vfas estan configuradas de modo que cuando estan cerradas, la bomba de presion/vacfo 902 proporciona una presion para la funcion de intercambio de aire. Por el contrario, cuando las valvulas 904a, b de tres vfas estan abiertas, la bomba de presion/vacfo 902 suministra vado para la funcion de aspiracion. Se da prioridad a la funcion de intercambio de aire. La bomba de presion/vacfo 902 funciona para aumentar la presion en el acumulador 232 cuando la presion cae por debajo de un umbral, por ejemplo, aproximadamente 34,5 kPa (5 psig). La presion en el acumulador 232 se controla con el transductor de presion 236.

Como la FIG. 9 ilustra ademas, una valvula proporcional 912a y una valvula 912b de dos vfas se emplean para controlar el nivel de salida de la presion de intercambio de aire. La valvula proporcional 912a esta acoplada al acumulador 232 y a la salida 110 (a traves de un filtro hidrofobo). La valvula proporcional 912a funciona para elevar la presion de salida al valor establecido por el control de intercambio de aire 234. Una vez que la presion de salida alcanza el valor establecido, la valvula proporcional 912a se cierra o su apertura se ajusta para que coincida con una carga constante de flujo. La cantidad que la valvula proporcional 912a abre se controla para minimizar el exceso y el tiempo de respuesta de presion. El nivel de presion de salida se controla mediante un transductor de presion 916. Mientras tanto, la valvula 912b de dos vfas esta acoplada a la salida 914 y a la atmosfera y funciona para reducir la presion de salida.

Haciendo referencia a la FIG. 10, el sistema para vitrectoirna 100 emplea una batena recargable 1002. El sistema para vitrectoirna 100 se puede acoplar a una fuente de alimentacion externa para recargar la batena recargable 1002. No es necesario, sin embargo, para el sistema para vitrectoirna 100 que este completamente cargada para usarla. Cuando se conecta a la fuente de alimentacion externa, el sistema para vitrectoirna 100 funciona con la energfa de la fuente de alimentacion externa mientras la batena recargable de 1002 se recarga. Ventajosamente, la batena recargable 1002 permite que el sistema para vitrectoirna 100 funcione sin acceso a una fuente de alimentacion externa. La batena recargable 1002 potencia la portabilidad del sistema para vitrectoirna 100. Ademas, la batena recargable 1002 puede recargarse convenientemente por medio de la conexion del sistema para vitrectoirna a una toma de corriente electrica convencional.

Asimismo, no es necesario activar el sistema para vitrectoirna 100 para que cargue la batena 1002. No obstante, si el sistema para vitrectoirna 100 esta encendido, un indicador de encendido muestra el estado de carga de la batena. El indicador de encendido se ilumina a traves de un LED verde y un LED rojo. Si el indicador de encendido se ilumina de un color en rojo, puede que no haya suficiente carga para completar el procedimiento. En algunos casos, el indicador de encendido no puede iluminarse debido a una batena agotada 1002. Tres comparadores 1004a-c se utilizan para proporcionar una indicacion visual de la duracion de la batena. El primer comparador 1004a determina si el tiempo estimado de duracion de la batena es superior a 30 minutos. El segundo comparador 1004b determina si el tiempo estimado de duracion de la batena es superior a 20 minutos. Estas dos salidas del comparador pasan a traves de un pestillo transparente 1006 que se habilita cuando el sistema para vitrectoirna 100 esta funcionando con la batena recargable 1002, y se habilita de forma selectiva durante ciertos periodos a medida que la batena recargable 1002 se esta cargando. Las salidas del pestillo 1006 se acoplan a un multivibrador astable 1008 que se obliga a reiniciarse cuando el voltaje de la batena exceda 30 minutos (indicador de encendido en VERDE) y se obliga a activarse cuando el voltaje de la batena cae por debajo de 20 minutos (indicador de encendido en ROJO). Entre 20 minutos y 30 minutos, se permite que el multivibrador 1008 se ejecute a una frecuencia de 60 Hz (combinacion de ROJO y VERDE para proporcionar un indicador de encendido AMARILLO). El tercer comparador 1004c determina si el tiempo estimado de duracion de la batena es inferior a 3 minutos, en cuyo caso se proporciona una alarma para alertar al operador.

Mientras que algunos componentes del sistema para vitrectoirna 100 pueden ser reutilizables, otros componentes, tales como el deposito 202a de cilindro de gas, el vitreotomo 210, el tubo del vitreotomo 208, el casete de aspiracion 111, el tubo de irrigacion, etc., pueden ser desechables y proporcionarse para su uso en un unico procedimiento. Los componentes desechables pueden ser convenientemente envasados en un unico envase desechable, por ejemplo, con material Tyvek®. El vitreotomo 210, el tubo del vitreotomo 208, el casete de aspiracion 111 y el tubo de irrigacion estan dispuestos de manera compatible con otros residuos contaminados.

El sistema para vitrectoirna 100 tambien puede incluir un endoiluminador desechable. El nivel de iluminacion se puede ajustar a una cantidad deseada con los controles 106. La salida de luz se reduce cuando una sonda del endoiluminador no esta en el ojo para reducir la posibilidad de dano a las fibras del endoiluminador y para aumentar la vida de la batena.

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La FIG. 12A ilustra un ejemplo de un sistema de iluminacion 1200 para proporcionar luz al endoiluminador a traves de un receptaculo 1202 del conector de salida. El receptaculo del conector de salida acepta un conector de fibra optica. En una realizacion, por ejemplo, el conector de fibra optica puede fabricarse a partir de una aguja hipodermica de calibre 19 (aproximadamente 1,1 mm (0,42 pulgadas) de diametro) con una longitud de aproximadamente 6,35 cm (2,5 pulgadas). La fuente de luz en el sistema de iluminacion 1200 incluye un LED 1205. Como se muestra en la FIG. 12A, el LED 1205 se dispone en una placa 1203 de circuito impreso (PCI). Por ejemplo, el LED 1205 puede ser un LED azul-violeta (aproximadamente 435 nm) con un revestimiento de fosforo para convertir una porcion de la luz a la luz de banda ancha de mayor longitud de onda que aparece en blanco. La porcion de emision de luz del LED 1205 puede ser de aproximadamente 2 mm2. La FIG. 12B ilustra la salida espectral relativa del LED 1205.

El LED 1205 incluye una ventana plana que protege la superficie del diodo pero no afecta de manera significativa el patron de radiacion del LED 1205. Una lente 1206 recoge la luz del LED 1205. La lente 1206, por ejemplo, es una aesfera hubrida plastica con una apertura numerica (AN) de 0,63. La lente 1206 tiene una combinacion de superficies asfericas y difractivas para reducir la aberracion tanto cromatica como esferica comun a los disenos de lentes tradicionales. La superficie de emision de luz del LED 1205 se coloca en el punto focal de la lente 1206. La luz que sale de la lente 1206 es generalmente colimada. Un filtro de absorcion 1208 se coloca en la columna de luz para adaptar la distribucion espectral. El filtro 1208, por ejemplo, puede estar formado de vidrio Schott GG435 que es de posee aproximadamente 6 mm de grosor. El filtro 1208 trabaja en conjunto con la salida espectral espedfica del LED 1205. En otras palabras, la especificacion para el filtro 1208 podna depender del espectro de salida del LED. Se tiene en cuenta el color, la fototoxicidad, y la eficacia luminosa del espectro de salida durante la especificacion del filtro 1208. Como referencia, la salida sin filtrar del LED 1205 puede medir la cromaticidad CIE a 0,30, 0,28, 625 lumenes por vatio peligrosos, y 271 lumenes por vatio, mientras que la salida filtrada puede medir la cromaticidad CIE a 0,36, 0,39, 1.951 lumenes por vatio peligrosos, y 363 lumenes por vatio. Todos son mucho mas deseables para una fuente de luz oftalmica. La FIG. 12C ilustra la salida espectral relativa de la luz LED filtrada.

Una segunda lente 1210, que es basicamente similar a la lente de colimacion 1206, recoge la luz filtrada y la enfoca a una imagen de LED 1205. El extremo proximal de una fibra optica 1202 se coloca en el punto focal de la segunda lente 1210 para guiar la luz al campo quirurgico.

La potencia de salida del LED 1205 puede ser sensible a la temperatura. A medida que aumenta la corriente de funcionamiento, la temperatura de la matriz tambien tiende a aumentar. A medida que aumenta la temperatura de la matriz, el nivel de luz de salida en una corriente de excitacion fija tiende a disminuir en relacion a la misma corriente de excitacion a una temperatura inferior. La PCI 1203 en la cual esta montado el LED 1205 maximiza la eliminacion del calor de LED 1205. La placa, por ejemplo, puede formarse a partir de fibra de vidrio con trazas de cobre con un grosor de aproximadamente 0,38 mm (0,015 pulgadas) (para senales y energfa), ubicada en el lado superior (LED) de la placa. Los orificios pasantes metalizados proporcionan puntos de fijacion para soldar la PCI 1203 a una placa 1209 base de cobre, por ejemplo, que tiene un grosor de aproximadamente 3,175 mm (0,125 pulgadas). La placa 1209 base de cobre tiene un apoyo de cobre de aproximadamente 0,38 mm (0,015 pulgadas) que sobresale a traves de un orificio en la PCI 1203 para proporcionar un contacto directo entre el contacto central del LED 1205 y la placa 1209 base de cobre. El contacto central del LED 1205 se proporciona para permitir que el calor sea conducido fuera de la matriz de emision de luz. Esta configuracion permite que el calor del LED 1205 se propague rapidamente a traves de un area grande con una resistencia termica minima. La placa 1209 base de cobre esta montada en un enfriador Peltier 1207. El enfriador Peltier 1207 bombea calor desde la placa base 1209 de cobre a un apoyo de aluminio 1204 en la que esta montado el enfriador 1207. La cantidad de calor que se bombea se refiere a la cantidad de corriente de excitacion dada al enfriador Peltier 1207. El apoyo de aluminio 1204 esta montado en un disipador de calor de aluminio de multiples aletas. El disipador de calor transfiere eficientemente el calor al aire refrigerante que se insufla a traves de este porque el ventilador esta tambien montado en el disipador de calor. Un termistor se monta en la PCI 1203 con una conexion directa con el apoyo de cobre para controlar la temperatura del LED. La electronica de control utiliza la senal del termistor para ajustar la corriente del enfriador Peltier 1207 y la temperatura de control del LED 1205.

Como se ha descrito previamente, los aspectos de la presente invencion proporcionan sistemas para accionar un vitreotomo, proporcionando aspiracion, y manejando el intercambio de fluido-aire en un sistema para vitrectoirna sin depender de los sistemas electricos y gas especiales. Por ejemplo, los aspectos de la presente invencion utilizan el gas de manera mas eficiente para que el sistema para vitrectomfa pueda utilizar cilindros de gas ampliamente disponibles y mas pequenos. Por consiguiente, las realizaciones correspondientes son portatiles y se pueden utilizar en diversos entornos clmicos.

Aunque la presente invencion ha sido descrita en relacion con una serie de realizaciones a modo de ejemplo, e implementaciones, la presente invencion no es tan limitada, sino mas bien cubre diversas modificaciones, dimensiones, formas y disposiciones equivalentes. Otras implementaciones de la invencion resultaran evidentes para los expertos en la materia a partir de la consideracion de la memoria descriptiva y la practica de la invencion divulgadas en la presente memoria Varios aspectos y/o componentes de las realizaciones descritas pueden utilizarse solos o con cualquier combinacion. Se tiene por objeto que la memoria descriptiva y los ejemplos se consideren solamente a modo de ejemplo. Por ejemplo, aunque las realizaciones descritas previamente pueden

indicarse para biopsia vftrea y punciones vftreas, los aspectos de la presente invencion pueden aplicarse en otros procedimientos, tales como floaterectoirnas y extraccion de sangre.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un sistema para llevar a cabo una vitrectomna, que comprende:

una fuente de gas (112);

un vitreotomo (210) que incluye un mecanismo de corte adaptado para abrirse y cerrarse en funcion de una presion en el vitreotomo; y

un sistema (206) generador de impulsos adaptado para recibir gas procedente de la fuente de gas (112) y para generar impulsos en el vitreotomo (210), causando los impulsos que la presion en el vitreotomo vane de acuerdo con un ciclo, causando la presion variable en el vitreotomo (210) que el mecanismo de corte del vitreotomo (210) se abra y se cierre,

en el que, el sistema (206) generador de impulsos, en un primer momento en el ciclo, eleva la presion en el vitreotomo (210) hasta una presion maxima, caracterizandose el sistema por que:

en un segundo momento en el ciclo, el sistema (206) generador de impulsos reduce la presion en el vitreotomo (210) hasta una presion minima que es superior a la presion ambiente, manteniendose la presion en el vitreotomo (210) al menos en la presion minima.
2. El sistema de la reivindicacion 1, en el que el sistema (206) generador de impulsos incluye una primera valvula y una segunda valvula, funcionando la primera valvula y la segunda valvula para elevar y reducir la presion en el vitreotomo (210) de acuerdo con el ciclo.
3. El sistema de la reivindicacion 1, en el que el sistema (206) generador de impulsos incluye una primera valvula (314a) de dos vfas y una segunda valvula (314b) de dos vfas, acoplandose la primera valvula (314a) de dos vfas a la fuente de gas (112) y al vitreotomo (210), y acoplandose la segunda valvula (314b) de dos vfas al vitreotomo (210) y a la atmosfera.
4. El sistema de la reivindicacion 3, en el que, en el primer momento en el ciclo, la primera valvula (314a) de dos vfas se abre durante un primer periodo de tiempo suficiente para elevar la presion en el vitreotomo (210) hasta la presion maxima, siendo la presion maxima basicamente igual a un primer umbral de presion suficiente para cerrar el mecanismo de corte del vitreotomo y, en el segundo momento en el ciclo, la segunda valvula (314b) de dos vfas se abre durante un segundo periodo de tiempo suficiente para reducir la presion en el vitreotomo (210) hasta la presion minima, siendo la presion minima basicamente igual a un segundo umbral de presion suficiente para permitir que el mecanismo de corte se abra.
5. El sistema de la reivindicacion 4, en el que la segunda valvula (314b) de dos vfas se abre tras un retraso despues del cierre de la primera valvula (314a) de dos vfas.
6. El sistema de la reivindicacion 1, en el que el sistema (206) generador de impulsos incluye una valvula (314c) de tres vfas y una valvula (314d) de dos vfas, estando la valvula (314c) de tres vfas acoplada a la fuente de gas (112), al vitreotomo (210), y a la valvula (314d) de dos vfas, y estando la valvula (314d) de dos vfas acoplada a la valvula (314c) de tres vfas y a la atmosfera.
7. El sistema de la reivindicacion 6, en el que, en el primer momento en el ciclo, la valvula (314c) de tres vfas se abre durante un primer periodo de tiempo suficiente para elevar la presion en el vitreotomo (210) hasta la presion maxima, siendo la presion maxima basicamente igual a un primer umbral de presion suficiente para cerrar el mecanismo de corte del vitreotomo, y, en el segundo momento en el ciclo, la valvula (314c) de tres vfas se cierra para acoplar el vitreotomo (210) a la valvula (314d) de dos vfas y la valvula (314d) de dos vfas se abre durante un segundo periodo de tiempo suficiente para reducir la presion en el vitreotomo (210) hasta la presion minima, siendo la presion minima basicamente igual a un segundo umbral de presion suficiente para permitir que el mecanismo de corte se abra.
8. El sistema de la reivindicacion 1, en el que la fuente de gas (112) es un recipiente de gas portatil que tiene un tamano de aproximadamente 12 g a 33 g.
9. El sistema de la reivindicacion 1, que comprende ademas un tubo (208) adaptado para dirigir el gas al vitreotomo (210), manteniendose el tubo (208) al menos a la presion minima.
10. El sistema de la reivindicacion 9, en el que el tubo (208) tiene una longitud dada, y para la longitud dada, el tubo (208) tiene un diametro interior seleccionado que minimiza el flujo de aire mientras permite al vitreotomo (210) funcionar en un intervalo de velocidades de corte seleccionables.