УСТРОЙСТВО ХИРУРГИЧЕСКОЕ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СМЯТИЯ РОГОВОЙ ОБОЛОЧКИ ГЛАЗА Российский патент 2000 года по МПК A61F9/07 

Изобретение относится к устройствам, предотвращающим смятие роговой оболочки при хирургических операциях глаза с использованием аспирации сверхвысоким разрежением.

Во время хирургических операций глаза жизненно важной задачей является поддержание на соответствующем уровне внутриглазного давления путем регулирования расхода жидкости через трубки ирригации и/или аспирации, что, в частности, предотвращает смятие роговой оболочки глаза (коллапс роговицы глаза). Такое смятие случается, когда система перестает обеспечивать приток жидкости в глаз в количестве, достаточном для компенсации отведения жидкости через трубку аспирации и/или изъятия тканей, что приводит к резкому отрицательному скачку разрежения.

В последнее время при хирургическом лечении катаракты широко применяются факоэмульсификация и аспирация. Принцип факоэмульсификации и аспирации заключается в том, что помутненные ядра эмульсифицируют с помощью иглы (ультразвукового наконечника), вибрирующей под действием энергии ультразвукового излучения очень высокой частоты, надежно высасывая ядра с отводимой через трубку аспирации жидкостью и, таким образом, выводя их из глаза через иглу. Чем более твердыми являются ядра, тем более высокое разрежение аспирации необходимо для эффективного проведения факофрагментации. Если разрежение аспирации является недостаточно высоким, ультразвуковой наконечник часто не способен захватить ядра перед тем, как они разрушатся. Кроме того, степень аспирации в ультразвуковом наконечнике начинает возрастать, когда вовлеченные в упомянутый наконечник ядра закупоривают его.

До настоящего времени, для поддержания внутриглазного давления на соответствующем уровне был предложен один способ, согласно которому емкость с вводимой жидкостью располагают на высоте примерно 65 см над глазом пациента, а затем расход жидкости, отводимой через трубку аспирации, приводят в соответствие с расходом жидкости, вводимой через трубку ирригации. Согласно другому способу сначала задают требуемый расход отводимой жидкости, а затем емкость с вводимой жидкостью располагают на такой высоте, при которой расход вводимой жидкости соответствует расходу отводимой жидкости.

Некоторые аппараты, реализующие второй способ, по заданным программам осуществляют электронное регулирование высоты расположения емкости с вводимой жидкостью, имеющее целью установку емкости на желательном уровне, который обеспечивает приток вводимой жидкости, соответствующий оттоку отводимой жидкости. Вместе с тем также используют несколько емкостей с вводимой жидкостью, расположенных на разных уровнях по высоте и подключенных к одной трубке ирригации, при этом оптимизация расхода вводимой жидкости достигается открытием клапана одной из емкостей и закрытием клапанов других емкостей.

Однако, когда для восполнения оттока жидкости при аспирации высоким разрежением требуется расположение емкости с вводимой жидкостью на большой высоте, количество вводимой жидкости и давление ее подачи во время операции увеличиваются, а это иногда причиняет пациентам боль.

Ранее был предложен гаситель скачков разрежения, рассматриваемый в качестве аналога изобретения. Этот гаситель скачков разрежения представляет изготовленный из силикона куполообразный управляющий клапан, включенный в трубку аспирации (но не в трубку ирригации) между выходом ручного ультразвукового прибора и входом трубки аспирации (см. фиг. 9). При увеличении разрежения такой клапан сжимается.

Предназначение клапана гасителя скачков разрежения состоит в том, чтобы уменьшать отток жидкости из глаза путем сужения проходного сечения трубки аспирации или ее полного перекрытия, которое происходит при потере устойчивости самим клапаном гасителя скачков разрежения - такая деформация клапана гасителя скачков разрежения случается после резкого скачка разрежения в трубке аспирации, обусловленного закупориванием всасывающего отверстия ультразвукового наконечника ядрами. Как только ядра проходят по трубке аспирации дальше и трубка аспирации освобождается, расход отводимой жидкости мгновенно возрастает, так что без применения клапана гасителя скачков разрежения это повлекло бы за собой разрушение передней камеры глазного яблока.

Известно изобретение согласно опубликованной заявке Японии N 1-207059, в котором предложена система регулирования давления и расхода жидкости в трубках ирригации и аспирации. Кроме того, в другом изобретении согласно опубликованной заявке Японии N 4-322715 предложена система, способная во время хирургических операций оптимизировать расход жидкости в трубках ирригации и аспирации, надежно и эффективно осуществить эмульсификацию, захват и аспирацию ядер, выбирая один из запрограммированных параметров, в число которых входят уровень энергии ультразвукового излучения, высота расположения емкости с вводимой жидкостью, расход отводимой жидкости и предварительно заданное разрежение всасывания. Упомянутая заявка Японии N 4-322715 принята в качестве ближайшего аналога заявляемого решения.

Выше было отмечено, что когда с целью повышения эффективности факофрагментации предварительно задано довольно высокое наибольшее значение разрежения аспирации, при закупоривании всасывающего отверстия ультразвукового наконечника ядрами разрежение в трубке аспирации возрастает, в то время как при раскупоривании трубки аспирации расход отводимой жидкости из-за увеличенного разрежения в трубке аспирации возрастает мгновенно. Как следствие этого, приток жидкости в глаз из трубки ирригации оказывается недостаточным, что приводит к смятию роговой оболочки глаза.

С целью предотвращения смятия роговой оболочки глаза вследствие потери устойчивости передней камерой глазного яблока, вышеупомянутый гаситель скачков разрежения, включенный в трубку аспирации на выходе из ручного ультразвукового прибора, имеет такую конструкцию, что его куполообразный силиконовый клапан при повышении разрежения аспирации сжимается, тем самым сужая или перекрывая проходное сечение трубки аспирации с целью регулирования расхода жидкости, отводимой в трубку аспирации.

Вместе с тем деформация упомянутого силиконового клапана при потере им устойчивости развивается медленно, что обусловлено жесткостью силикона. Чем более высоким задано значение разрежения в трубке аспирации, тем больше времени требуется для того, чтобы упомянутый клапан достиг заданного уровня. Кроме того, после потери таким клапаном устойчивости расход жидкости в трубку аспирации существенно уменьшается и для восстановления деформированным клапаном своей первоначальной формы требуется некоторое время.

Такие недостатки системы гашения скачков разрежения отрицательно сказываются на эффективности непрерывной аспирации ядер и делают указанную систему непригодной для эффективного проведения хирургических операций с использованием разрежения. Кроме того, поскольку при потере устойчивости клапаном гасителя скачков разрежения отток жидкости из глаза уменьшается, система теряет способность эффективно захватывать и удалять ядра с отводимой жидкостью, что увеличивает продолжительность факоэмульсификации. Следует отметить, что недостатки гасителя скачков разрежения становятся тем более ощутимыми, чем большую твердость имеют ядра и, соответственно, чем больше расходуется энергии ультразвукового излучения. Характер деформации клапана гасителя скачков разрежения при потере им устойчивости не всегда постоянен, в результате чего невозможно гарантировать постоянство расхода жидкости в трубке аспирации.

Технические решения, предложенные к настоящему времени, предусматривают использование либо электрического подъемника, изменяющего уровень положения емкости с вводимой жидкостью, либо системы циркуляции жидкости, регулирующей внутриглазное давление посредством автоматического регулирования расхода жидкости в трубке ирригации в соответствии с разрежением и расходом жидкости в трубке аспирации. Недостаток упомянутого электрического подъемника состоит в том, что если емкость с целью повышения притока жидкости в глаз установлена высоко, давление в трубке ирригации поднимается до такой степени, что пациенты могут ощущать боль. Повышенное давление в трубке ирригации также является причиной турбулентности жидкости внутри глаза, затрудняющей быстрое выведение эмульсифицированных ядер в трубку аспирации.

Для этих систем обычно требуются средства хранения в памяти комбинаций параметров ирригации и аспирации, обеспечивающие немедленное достижение требуемого расхода жидкости для поддержания стабильности передней камеры глазного яблока, что обусловливает сложность электрических схем и механического устройства этих систем, их высокую себестоимость и необходимость их периодического контроля и обслуживания.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Предложенное устройство имеет куполообразную рамку с выполненным в нем ирригационным каналом, выходящим на внешнюю поверхность купола упомянутой рамки, эластичную латексную мембрану, присоединенную к упомянутому куполу и плотно охватывающую его своим ободом, и камеру, образованную между рамкой и эластичной мембраной.

Упомянутая куполообразная рамка устройства подключена к трубке ирригации, проходящей от емкости с вводимой жидкостью до входа трубки ирригации в ручной ультразвуковой прибор, что обеспечивает быстрое введение жидкости в переднюю камеру глазного яблока с целью компенсации количества жидкости, отведенной через трубку аспирации, и устранения причины для потери стабильности передней камерой глазного яблока.

Соответственно задачей настоящего изобретения является создание такого усовершенствованного устройства, предотвращающего смятие роговой оболочки глаза при факоэмульсификации сверхвысоким разрежением, которое облегчает непрерывную аспирацию и факоэмульсификацию ядер.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства, предотвращающего смятие роговой оболочки глаза при факоэмульсификации сверхвысоким разрежением, которое пригодно для эффективного проведения хирургических операций глаза с использованием разрежения.

Следующей задачей настоящего изобретения является создание устройства, предотвращающего смятие роговой оболочки глаза при факоэмульсификации сверхвысоким разрежением, которое не требует периодического контроля и обслуживания.

Следовательно, еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства, предотвращающего смятие роговой оболочки глаза при факоэмульсификации сверхвысоким разрежением, которое является экономичным.

Следующей задачей настоящего изобретения является создание устройства, предотвращающего смятие роговой оболочки глаза при факоэмульсификации сверхвысоким разрежением, которое не причиняет сильной боли пациенту.

И наконец, еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства, предотвращающего смятие роговой оболочки глаза при факоэмульсификации сверхвысоким разрежением, которое во время проведения факоэмульсификации и аспирации позволяет ультразвуковому наконечнику надежно захватывать ядра при максимальном разрежении аспирации, составляющем 500 мм рт. ст. (67 кПа).

На фиг. 1 показан вид сбоку варианта настоящего изобретения;
на фиг. 2 - вид представленного на фиг. 1 устройства, выполненнного в разрезе;
на фиг. 3 - вид сбоку куполообразной рамки;
на фиг. 4 - общий вид эластичной мембраны;
на фиг. 5 - вид устройства в разрезе в состоянии, когда его камера заполнена вводимым через трубку ирригации раствором;
на фиг. 6 - вид сбоку устройства, соединенного с ручным ультразвуковым прибором;
на фиг. 7 - вид сбоку рамки в альтернативном варианте исполнения устройства;
на фиг. 8 - вид сбоку альтернативного варианта исполнения устройства, соединенного с ручным ультразвуковым прибором.

на фиг. 9 - вид сбоку устройства согласно предшествующего уровня техники.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

На фиг. 1 - 6 представлен предпочтительный вариант изобретения. Мембрана 1, являющаяся частью устройства, выполнена из эластичного латекса и плотно прижата своим ободом 2 к куполу 4 рамки 3. Эластичная латексная мембрана имеет толщину от 0,02 до 0,14 мм и обладает достаточной упругостью, позволяющей ей растягиваться и сжиматься обратно в зависимости от неуравновешенности давлений жидкости в трубках ирригации и аспирации. Мембрана предпочтительно имеет упругий обод 2, плотно опоясывающий рамку.

Как показано на фиг. 3, устройство имеет такую конструкцию, что его рамка 3 является куполообразной. В куполе 4 рамки 3 выполнен ирригационный канал 6, выходящий на внешнюю поверхность купола. Через этот канал вода подается в камеру 7, ограничиваемую рамкой 3 и мембраной 1. В этом случае, как показано на фиг. 2, с целью уменьшения веса рамка 3 предпочтительно изготовлена литьем под давлением и имеет очень малую толщину.

Латексная мембрана 1 закрепляется в канавке 5, выполненной по окружности кромки куполообразной рамки 3, с использованием либо стягивающей силы упругости самой латексной мембраны 1, либо с помощью хомута. Как показано на фиг. 3, поверхность купола 4 рамки 3 предпочтительно выполнена рельефной, чтобы латексная мембрана 1 не прилипала к куполу 4, и поэтому вводимый раствор поступает в камеру 7 через ирригационный канал 6, начинающейся от емкости с вводимой жидкостью.

Латексная мембрана 1 присоединена к куполу 4 рамки 3 и охватывает его своим ободом 2 настолько плотно, что сдерживает напор столба жидкости в трубке ирригации, а камера 7, ограниченная рамкой 3 и мембраной 1, может заполняться вводимым раствором, как это показано на фиг. 5.

На фиг. 6 показано, что предложенное устройство с помощью поставляемого на рынок соединителя подключено к трубке ирригации, проходящей от емкости до входа 10, расположенного на задней стороне ручного ультразвукового прибора 8. Участок трубки ирригации, на котором к ней подключено устройство, не конкретизирован, но предпочтительно он находится вблизи входа 10 трубки ирригации.

Фиг. 7 и 8 иллюстрируют устройство в другом варианте исполнения. В этом варианте ирригационный канал 6 для облегчения манипуляций ручным ультразвуковым прибором 8 смещен от оси купола 4 рамки 3, предпочтительно ближе к входу 10 трубки ирригации, расположенному в задней части упомянутого ручного прибора.

Обычно, когда ультразвуковой наконечник 11 закупорен захваченными ядрами, разрежение в трубке аспирации увеличивается. Как только ядра в конце концов проходят через ультразвуковой наконечник 11, расход жидкости в трубке аспирации резко возрастает, таким образом трубка аспирации освобождается для прохода. В этом случае, если передняя камера глазного яблока на заполняется достаточным количеством вводимого через трубку ирригации раствора, происходит смятие роговой оболочки глаза.

В операциях факоэмульсификации и аспирации удаление катарактных ядер проводят таким образом, что вводимый через трубку ирригации раствор поступает в глаз через выход 9 трубки ирригации ручного ультразвукового прибора 8, не допуская смятия роговой оболочки глаза, а эмульсифицированные ядра отделяются и выводятся из глаза с помощью ультразвукового наконечника 11.

Для предотвращения потери стабильности передней камерой глазного яблока, что может случиться вследствие резкого уменьшения объема этой передней камеры во время хирургической операции, предпочтительно, чтобы вводимый раствор попадал в переднюю камеру немедленно и автоматически заполнял ее, без запаздывания компенсируя резкие увеличения оттока жидкости через трубку аспирации, при этом разрежение в трубке аспирации может по-прежнему регулироваться таким образом, чтобы ультразвуковой наконечник 11 мог надежно захватывать ядра.

Предложенное в настоящем изобретении устройство предназначено для того, чтобы выпускать вводимый через трубку ирригации раствор с целью автоматического заполнения этим раствором передней камеры глазного яблока и с целью немедленной компенсации резкого увеличения оттока жидкости за счет использования эластичности латексной мембраны 1, растягивающейся и сжимающейся в зависимости от неуравновешенности давлений жидкости в трубках ирригации и аспирации. Когда после прохождения ядер через ультразвуковой наконечник 11 давление в передней камере снижается, а расход жидкости, отводимой через трубку аспирации, возрастает, давление в трубке аспирации мгновенно возрастает, как это было рассмотрено выше. Затем, благодаря силе упругости латексной мембраны 1, камера 7 сокращается, тем самым выпуская в глаз вводимый через трубку ирригации раствор. Таким образом, упомянутый вводимый через трубку ирригации раствор заполняет переднюю камеру глазного яблока через выход 9 трубки ирригации, обеспечивая незамедлительную компенсацию оттока жидкости из передней камеры через трубку аспирации.

Обладая действием, идентичным получаемому путем перемещения емкости с вводимой жидкостью в более высокое положение, предложенное устройство способно быстро увеличить приток жидкости в переднюю камеру глазного яблока, тем самым обеспечивая стабильность передней камеры, в то же время сообщающейся с трубкой аспирации сверхвысоким разрежением. Такая возможность проводить во время хирургических операций аспирацию сверхвысоким разрежением повышает эффективность аспирации и захвата ядер и снижает потребление энергии ультразвукового излучения при факоэмульсификации более твердых ядер.

Регистрируемые перьевым самописцем данные, отображающие давление в камере, свидетельствуют о том, что во время хирургических операций с применением устройства, предложенного в настоящем изобретении, исчезает мгновенный скачок давления, что предотвращает резкое изменение внутриглазного давления.

Как отмечено выше, принцип действия предложенного устройства основан на сокращении камеры 7 за счет силы сжатия латексной мембраны 1 в соответствии с падением давления в передней камере глазного яблока и быстрой подачи вводимого через трубку ирригации раствора в переднюю камеру, в результате чего в эту камеру поступает вводимый раствор, компенсирующий отток жидкости через трубку аспирации.

Полученные опытным путем данные показывают, что в ряде клинических испытаний при заданном максимальном разрежении аспирации, равном 500 мм рт.ст. (67 кПа), и расходе отводимой жидкости, равном 50 см³/мин, указанное устройство предотвращает смятие роговой оболочки глаза.

Предложенное в настоящем изобретении устройство при использовании в операциях факоэмульсификации и аспирации позволяет ультразвуковому наконечнику 11 безотказно захватывать ядра при максимальном разрежении аспирации 500 мм рт.ст (67 кПа).

Кроме того, предложенное в настоящем изобретении устройство может найти применение не только в операциях факоэмульсификации и аспирации, но и в других видах хирургии глаза. Поскольку конструкция этого устройства состоит из таких простых деталей, как куполообразная рамка и эластичная латексная мембрана, в производстве оно может иметь низкую себестоимость, что делает возможным его выгодное производство для продажи.

Изобретение относится к устройствам, предотвращающим смятие роговой оболочки при хирургических операциях глаза с использованием аспирации сверхвысоким разрежением. Устройство содержит куполообразную рамку с выполненным в ней ирригационным каналом, выходящим на внешнюю поверхность купола рамки. В состав также входят эластичная латексная мембрана, присоединенная к куполу и плотно охватывающая его своим ободом, камера, образованная между рамкой и эластичной латексной мембраной. Каркас подключен к трубке ирригации, проходящей от емкости с вводимой жидкостью до входа трубки ирригации в ручной ультразвуковой прибор. Канал ирригации связывает камеру с трубкой ирригации. Когда вводимая через трубку ирригации жидкость поступает в камеру или выходит из нее, камера растягивается под давлением столба жидкости в трубке ирригации или сжимается за счет силы упругости эластичной латексной мембраны. Предотвращение смятия роговой оболочки глаза достигается за счет впуска в глаз раствора, вводимого через трубку ирригации. Техническим результатом, полученным от использования устройства, содержащего эластичную латексную мембрану, присоединенную к куполообразной рамке, и подключенного к трубке ирригации, является повышение эффективности при факоэмульсификации сверхвысоким разрежением. 1 з.п. ф-лы. 9 ил.

1. Хирургическое устройство предотвращения смятия роговой оболочки глаза в хирургии глаза методом сверхвысокой вакуумной факоэмульсификации и аспирации с усовершенствованным контролем процесса ирригации, содержащее куполообразную рамку, ирригационный канал, который имеет выход на внешнюю поверхность купола упомянутой рамки, отличающееся тем, что оно содержит, эластичную латексную мембрану, соединенную с упомянутым куполом посредством обода, установленного плотно охватывающим купол, и камеру между рамкой и эластичной латексной мембраной. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит емкость с вводимой жидкостью, ручной ультразвуковой прибор и трубку ирригации, расположенную между емкостью с вводимой жидкостью и входом ручного ультразвукового прибора и соединенную с куполообразной рамкой, латексной мембраной и камерой.