RU2522951C1

RU2522951C1 - Aspiration irrigation apparatus for ocular surgeries

Info

Publication number: RU2522951C1
Application number: RU2013109601/14A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Сергеевич Макаров; Сергей Леонидович Макаров
Original assignee: Сергей Леонидович Макаров
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2014-07-20

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: aspiration irrigation apparatus for ocular surgeries comprises an instrument in the form of co-axial external and internal tubes one inside the other, a pump, a collection cup, a pinch tube valve and a back-flow valve, a pressure valve, an atmospheric throttle, a control unit connected to the pump, a pinch tube valve, and a pressure sensor; there are also provided connecting tubes one of which is an extension of the external tube of the instrument and connects it to a physiologic solution tank, and it comprises the pinch tube valve. The collection cup is presented with a container open to the atmosphere; and the pump is a flexible-hose pump. The internal tube of the instrument is connected to the collection cup through the flexible-hose pump. The internal tube of the instrument is also connected to the tube at the end of which there are the back-flow valve and the atmospheric throttle. A tube junction is provided between the instrument and the pump.

EFFECT: reduced pressure pulsation in an aspiration canal.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам для аспирации и ирригации, применяемым в офтальмохирургии, например, для экстракции катаракты.The invention relates to medical equipment, namely to apparatus for aspiration and irrigation used in ophthalmic surgery, for example, for cataract extraction.

Известен аспирационный аппарат для хирургических операций (RU патент №2056822, МПК A61F 9/07), содержащий инструмент в виде соосно размещенных одна в другой наружной и внутренней трубок, вакуумный насос и стакан-сборник, соединенные трубами, педаль управления, блок ограничения глубины вакуума с дросселем, блок фиксированного изменения глубины вакуума.Known suction apparatus for surgical operations (RU patent No. 2056822, IPC A61F 9/07), containing a tool in the form of outer and inner tubes coaxially placed in one another, a vacuum pump and a collecting cup connected by pipes, a control pedal, a vacuum depth limiter with throttle, block fixed changes in the depth of vacuum.

Недостатком данного аппарата является невозможность оперативной очистки инструмента от засоривших его фрагментов катаракты без извлечения из глазной камеры и большой вероятности присасывания его к рабочему концу тканей глаза, например радужной оболочки или стенки камеры. Кроме того, для компенсации объема удаленных тканей необходима трубка для подвода физиологического раствора, вставляемая в отдельный разрез. Для прочистки инструмента его извлекают из области операции, приводят в рабочее состояние и снова вводят в переднюю камеру глаза. Эта процедура удлиняет время проведения хирургической операции, является неудобной для хирурга, приводит к травмам тканей глаза.The disadvantage of this apparatus is the impossibility of promptly cleaning the instrument of cataract fragments clogged by it without removing it from the eye chamber and the likelihood of it being sucked to the working end of the eye tissue, such as the iris or chamber wall. In addition, to compensate for the volume of removed tissues, a tube for supplying physiological saline, inserted into a separate incision, is necessary. To clean the tool, it is removed from the area of operation, brought into working condition and again introduced into the anterior chamber of the eye. This procedure lengthens the time of the surgical operation, is inconvenient for the surgeon, leads to injuries of the eye tissue.

Наиболее близким по совокупности технических признаков к предлагаемому устройству является аспирационно-ирригационный аппарат для офтальмологических операций (RU патент №2207090, A61F 9/00). В нем устранены недостатки, перечисленные в рассмотренном выше устройстве. Известное устройство содержит инструмент в виде соосно размещенных одна в другой наружной и внутренней трубок, вакуумный насос, клапаны, стакан-сборник, датчик давления в стакане-сборнике, соединительные трубки, одна из которых является продолжением наружной трубки инструмента и соединяет ее с емкостью с физиологическим раствором, и на ней установлен пережимной клапан, атмосферный дроссель и блок управления, соединенный с насосом, пережимным клапаном, датчиком давления. Конструкция аппарата предусматривает необходимость перемещения жидкости с разрушенными фрагментами хрусталика в стакан-сборник по внутренней трубке инструмента, далее через переходник, штуцер, гибкую трубку, сифон. При этом насос создает разряжение в стакане-сборнике, соединенным с сифоном, которое измеряется датчиком давленияThe closest in the totality of technical features to the proposed device is an aspiration-irrigation apparatus for ophthalmic operations (RU patent No. 2207090, A61F 9/00). It eliminated the disadvantages listed in the above device. The known device comprises a tool in the form of an outer and inner tube coaxially placed in one another, a vacuum pump, valves, a collection cup, a pressure sensor in the collection cup, connecting tubes, one of which is a continuation of the outer tube of the instrument and connects it to the physiological capacity solution, and it has a pinch valve, atmospheric throttle and a control unit connected to a pump, pinch valve, pressure sensor. The design of the apparatus provides for the need to move the fluid with the destroyed fragments of the lens into the glass-collector along the inner tube of the instrument, then through the adapter, fitting, flexible tube, siphon. In this case, the pump creates a vacuum in the collection cup connected to the siphon, which is measured by a pressure sensor

Недостатком известного устройства является появление пульсаций давления во время операции, которые вызваны использованием двухпозиционного закона регулирования давления. Для уменьшения амплитуды этих пульсаций используется емкость-сборник большого объема (1 л), однако по мере заполнения емкости жидкостью эффективность этого ресивера падает и амплитуда пульсаций возрастает. Но относительно большой объем емкости-сборника приводит к увеличению времени набора и сброса вакуума в системе, т.е. к увеличению общего времени операции.A disadvantage of the known device is the appearance of pressure pulsations during the operation, which are caused by the use of the on-off pressure control law. To reduce the amplitude of these pulsations, a large-capacity collector is used (1 l), however, as the reservoir is filled with liquid, the efficiency of this receiver decreases and the amplitude of the pulsations increases. But the relatively large volume of the collection tank leads to an increase in the time of vacuum collection and discharge in the system, i.e. to increase the total time of the operation.

Также недостатками является то, что емкость-сборник находится под постоянным воздействием вакуума, что обуславливает повышенные требования к материалу емкости; существует принципиальная возможность попадания продуктов операции в компрессор, приводящая к его необратимому выходу из строя.Also, the disadvantages are that the container-collector is under constant exposure to vacuum, which leads to increased requirements for the material of the container; there is a fundamental possibility of the products of the operation getting into the compressor, leading to its irreversible failure.

Технической задачей, решаемой изобретением, является создание аспирационно-ирригационного аппарата, реализующего закон равномерного регулирования давленияThe technical problem solved by the invention is the creation of an aspiration-irrigation apparatus that implements the law of uniform pressure control

Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемое устройство так же, как и известное, содержит инструмент в виде соосно размещенных одна в другой наружной и внутренней трубок, насос, стакан-сборник, пережимной и обратный клапаны, датчик давления, атмосферный дроссель, блок управления, соединенный с насосом, пережимным клапаном, и датчиком давления, соединительные трубки, одна из которых является продолжением наружной трубки инструмента и соединяет ее с емкостью с физиологическим раствором и на ней установлен пережимной клапан. В отличие от известного, в предлагаемом аппарате в качестве стакана-сборника использована емкость, сообщающаяся с атмосферой, в качестве насоса - перистальтический насос, внутренняя трубка инструмента соединена со стаканом-сборником через перистальтический насос и дополнительно соединена с трубкой, на которой установлен датчик давления, обратный клапан и на конце которой установлен атмосферный дроссель, причем место соединения трубок расположено между инструментом и насосом.The problem is solved due to the fact that the proposed device, as well as the known one, contains a tool in the form of outer and inner tubes coaxially placed in one another, a pump, a collecting cup, pinch and check valves, a pressure sensor, an atmospheric throttle, a control unit connected to the pump, pinch valve, and pressure sensor, connecting tubes, one of which is a continuation of the outer tube of the instrument and connects it to the tank with physiological saline and a pinch valve is installed on it. In contrast to the known device, a container communicating with the atmosphere was used as a collecting cup in the apparatus, a peristaltic pump was used as a pump, the instrument’s inner tube was connected to the collecting cup through a peristaltic pump and additionally connected to a tube on which a pressure sensor was installed, non-return valve and at the end of which an atmospheric throttle is installed, and the place for connecting the tubes is located between the tool and the pump.

Достигаемый технический результат - уменьшение пульсаций давления в канале аспирации, снижение требований к прочности материала емкости и невозможности выхода из строя насоса из-за попадания в него фрагментов операции.The technical result achieved is a decrease in pressure pulsations in the suction channel, a decrease in the requirements for the strength of the container material and the impossibility of failure of the pump due to fragments of the operation entering it.

Совокупность признаков, сформулированных в пункте 2 формулы изобретения, характеризует устройство, в котором наконечник внутренней трубки выполнен из кварца.The combination of features formulated in paragraph 2 of the claims characterizes a device in which the tip of the inner tube is made of quartz.

Кварц - достаточно прочный материал и обладает хорошей пропускающей способностью для лазерного излучения.Quartz is a fairly durable material and has good transmittance for laser radiation.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема предлагаемого аппарата, на фиг.2 - чертеж инструмента.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the proposed apparatus, figure 2 is a drawing of a tool.

Аспирационно-ирригационный аппарат для офтальмологических операций содержит инструмент 1 (фиг.1), который состоит из наружной 2 и внутренней трубок 3 (фиг.2). Внутренняя трубка 3 может быть выполнена из кварца или другого оптически прозрачного для лазерного излучения материала. Ее наконечник должен быть оплавлен для минимальной травмы глаза. Внутренняя трубка инструмента 1 соединена со стаканом-сборником 4, внутренняя полость которого сообщается с атмосферой, например, через отверстие 5. Между инструментом 1 и стаканом сборником 4 установлен перистальтический насос 6, соединенный с блоком управления 7. Перистальтический насос - насос для перекачки жидкостей, текущей по гибким трубкам. Принцип действия основан на том, что ролики передавливают трубку с жидкостью, и, двигаясь вдоль трубки, проталкивают жидкость вперед. Следует отметить, что при использовании перистальтического насоса вся отсасываемая жидкость вместе с фрагментами разрушенного хрусталика перемещается только по трубке, а это исключает попадание посторонних частиц в насос. Внутренняя трубка 3 также соединена с дополнительной трубкой 8, которая заканчивается регулируемым атмосферным дросселем 9, причем место соединения находится между инструментом 1 и насосом 6. На трубке 8 также установлены датчик давления 10, соединенный с блоком управления 7, и обратный клапан 11. Наружная трубка 2 соединена с помощью трубки 12 с емкостью 13, предназначенной для подачи замещающей жидкости. Трубка 12 заправляется в пережимной клапан 14. Клапан 14 соединены с блоком управления 7.The suction and irrigation apparatus for ophthalmic surgery contains a tool 1 (figure 1), which consists of an outer 2 and an inner tube 3 (figure 2). The inner tube 3 may be made of quartz or other optically transparent material for laser radiation. Its tip should be fused to minimize eye injury. The inner tube of the instrument 1 is connected to the collector cup 4, the inner cavity of which communicates with the atmosphere, for example, through an opening 5. A peristaltic pump 6 is connected between the instrument 1 and the collector cup 4, connected to the control unit 7. A peristaltic pump is a pump for transferring liquids, flowing through flexible tubes. The principle of operation is based on the fact that the rollers crush the tube with liquid, and, moving along the tube, push the liquid forward. It should be noted that when using a peristaltic pump, all suctioned liquid, along with fragments of the destroyed lens, moves only along the tube, and this eliminates the ingress of foreign particles into the pump. The inner tube 3 is also connected to an additional tube 8, which ends with an adjustable atmospheric throttle 9, and the connection point is between the tool 1 and the pump 6. A pressure sensor 10 is also installed on the tube 8, connected to the control unit 7, and a check valve 11. The outer tube 2 is connected by a tube 12 to a container 13 for supplying a replacement fluid. The tube 12 is charged into the pinch valve 14. The valve 14 is connected to the control unit 7.

Устройство работает следующим образом. Перед операцией хирург проверяет аспирационный аппарат. Для этого используют тестовый колпачок, который надевается на инструмент. Колпачок изготовлен из тонкой резины и может менять свою форму в зависимости от разности давлений внутри колпачка и снаружи. Процесс настройки заключается в выравнивании этих давлений. Для этого открывают пережимной клапан 14 и перемещают по высоте емкость 13. Высота столба замещающей жидкости, например физиологического раствора, создает избыточное давление в колпачке. При включении насоса 6 жидкость начинает отсасываться из колпачка и поступает в стакан-сборник 4. При определенной скорости вращения насоса наступает равенство давлений внутри колпачка и атмосферы. Если еще увеличить скорость вращения насоса, то давление в колпачке уменьшится и он схлопнется. Для предотвращения такой ситуации на трубке 8 установлен датчик давления 10, соединенный с блоком управления, который регулирует скорость вращения насоса. Дроссель 9, через который поступает атмосферный воздух в трубки, отрегулирован таким образом, чтобы величина давления в камере глаза не опускалась ниже наперед заданного значения.The device operates as follows. Before the operation, the surgeon checks the suction apparatus. To do this, use a test cap that is worn on the tool. The cap is made of thin rubber and can change its shape depending on the pressure difference inside the cap and outside. The tuning process is to equalize these pressures. To do this, open the pinch valve 14 and move the container 13 in height. The height of the column of the replacement fluid, for example saline, creates excess pressure in the cap. When the pump 6 is turned on, the liquid begins to be sucked out of the cap and enters the collecting cup 4. At a certain speed of rotation of the pump, the pressure inside the cap and the atmosphere are equal. If you increase the speed of the pump, the pressure in the cap will decrease and it will collapse. To prevent this situation, a pressure sensor 10 is installed on the tube 8, connected to a control unit that controls the speed of the pump. The throttle 9, through which atmospheric air enters the tubes, is adjusted so that the pressure in the eye chamber does not fall below the predetermined value.

В начале операции хирург делает необходимые разрезы в глазу, включает блок управления, открывает клапан 14 и вводит инструмент 1 в разрез, предназначенный для аспирации-ирригации. Затем начинает разрушать хрусталик, пораженный катарактой, например лазерным или ультразвуковым излучением. Одновременно через трубку 2 инструмента 1 из емкости 13 поступает в камеру физиологический раствор. Из камеры физиологический раствор вместе с фрагментами разрушаемого хрусталика попадает во внутреннюю трубку 3. Ролики включенного насоса 6 при вращении последовательно передавливают трубку, которая соединяет внутреннюю трубку 3 со стаканом-сборником 4, и перемещают жидкую смесь в его сторону. При этом объем откачиваемой жидкости замещается физиологическим раствором из емкости 13. Так как аппарат настроен на равенство атмосферного давления и давления внутри камеры глаза, то камера при этом не меняет своей формы. При повышении количества фрагментов хрусталика в жидкости или увеличения их размеров в трубке 3 возрастает гидравлическое сопротивление и для отсоса жидкости необходимо увеличить скорость вращения насоса. Изменение давления регистрируется датчиком давления 10 и блок управления 7 вырабатывает сигналы, увеличивающие скорость насоса. После удаления фрагментов сопротивление в трубке уменьшается, давление в камере уменьшается, и, соответственно, уменьшается скорость вращения насоса. В процессе проведения операции может возникнуть опасность присасывания внутренней трубки 3 к радужной оболочке или стенке камеры. Для освобождения трубки 3 необходимо создать в ней избыточное по сравнению с атмосферным давление. Это достигается за счет включения насоса в режиме «реверс», которое повышает давление в трубке.At the beginning of the operation, the surgeon makes the necessary incisions in the eye, turns on the control unit, opens valve 14 and inserts the instrument 1 into the incision intended for aspiration-irrigation. Then begins to destroy the lens affected by a cataract, such as laser or ultrasound. At the same time, through the tube 2 of the instrument 1, physiological saline enters the chamber from the reservoir 13. Saline solution, together with fragments of the lens being destroyed, enters the inner tube 3. When the pump 6 is turned on, the rollers sequentially press the tube, which connects the inner tube 3 to the collecting cup 4, and moves the liquid mixture in its direction. The volume of the pumped liquid is replaced by physiological saline from the reservoir 13. Since the apparatus is configured to equal atmospheric pressure and the pressure inside the chamber of the eye, the chamber does not change its shape. With an increase in the number of lens fragments in the liquid or an increase in their size in the tube 3, the hydraulic resistance increases and for pumping the liquid, it is necessary to increase the speed of rotation of the pump. The pressure change is recorded by the pressure sensor 10 and the control unit 7 generates signals that increase the speed of the pump. After removing fragments, the resistance in the tube decreases, the pressure in the chamber decreases, and, accordingly, the speed of rotation of the pump decreases. During the operation, there may be a risk of suction of the inner tube 3 to the iris or chamber wall. To release the tube 3, it is necessary to create an excess pressure compared to atmospheric pressure. This is achieved by turning on the pump in reverse mode, which increases the pressure in the tube.

Таким образом, из описания конструкции и работы аспирационного аппарата видно, что в нем, в отличие от известного устройства, в котором был реализован двухпозиционный закон регулирования давления, используется пропорциональный закон регулирования, при котором практически не возникает пульсаций давления. Также следует отметит, что в предложенной конструкции нет никаких требований к прочностным свойствам материала стакана-сборника, устранена вероятность попадания посторонних частиц в насос. Большим достоинством является простота конструкции, которая намного упрощает работу хирурга и сокращает время операции.Thus, from the description of the design and operation of the suction apparatus, it can be seen that, in contrast to the known device in which the on-off pressure control law was implemented, a proportional control law is used, in which pressure pulsations practically do not occur. It should also be noted that in the proposed design there are no requirements for the strength properties of the material of the glass-collector, eliminated the likelihood of foreign particles entering the pump. A great advantage is the simplicity of the design, which greatly simplifies the work of the surgeon and reduces the time of surgery.

Claims

1. An aspiration-irrigation apparatus for ophthalmological operations, containing a tool in the form of an outer and inner tube coaxially placed in one another, a pump, a collecting cup, pinch and check valves, a pressure sensor, an atmospheric choke, a control unit connected to a pump, a pinch valve , and a pressure sensor, connecting tubes, one of which is a continuation of the outer tube of the instrument and connects it to the tank with physiological saline, and a pinch valve is installed on it, characterized in that a container communicating with the atmosphere was used as a collector cup, a peristaltic pump was used as a pump, the instrument’s inner tube was connected to the collector cup through a peristaltic pump, and the instrument’s inner tube was additionally connected to the tube, at the end of which there is a non-return valve and an atmospheric throttle, moreover, the junction of the tubes is located between the tool and the pump.

2. The suction and irrigation apparatus according to claim 1, characterized in that the inner tube of the tool tip is made of quartz.