ЛАЗЕРНАЯ ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКАЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА Российский патент 2013 года по МПК A61F9/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к офтальмологии, а более точно к лазерной офтальмологической многофункциональной системе, которая может быть использована для проведения офтальмологических операций и лечебно-диагностических процедур, включая коагуляцию сосудов конъюнктивы и роговицы, удаление катаракты, включая лазерный капсулорексис, витрэктомию, риностомию, диафаноскопию, гипертермию и лечебно-профилактические процедуры эндо- и экзолазерной стимуляции тканей глаза.

Предшествующий уровень техники

Известно устройство (см., например, патент US 7182759 или заявка US 2006/0084961 A1, 2006) для разрушения и аспирации хрусталика через микроскопические разрезы шириной 1,5 мм, содержащее отдельный лазерный наконечник, совмещенный с каналом для ирригации, и наконечник, сочетающий функции аспирации и ультразвукового дробления удаляемых частиц хрусталика. Задание параметров операции регулируется центральным блоком управления, включающим систему регулирования параметров ультразвука (частота, мощность, длительность ультразвуковых импульсов), вакуума (набор вакуума в зависимости от окклюзии), регулирования ирригации, а также компьютер, регулирующий и обеспечивающий сбалансированную работу всех вышеперечисленных систем устройства.

В описании устройства указано, что устройство позволяет дробить и отсасывать вещество хрусталика, при этом комбинированное использование лазерного излучения и ультразвука позволяет снизить суммарную энергетическую нагрузку на глаз и исключить вероятность появления ряда осложнений, типичных для технологий ультразвукового удаления катаракты. Речь идет, в первую очередь, о снижении опасности появления ожога роговицы в месте контакта рабочих наконечников с внутренней поверхностью разреза роговицы. При проведении ультразвуковой факоэмульсификации катаракты ожог роговицы возможен вследствие нагрева ультразвуковой иглы и развивается по мере генерации ультразвуковых колебаний.

Использование лазерного излучения позволяет существенно снизить вероятность возникновения ожога роговицы из-за физических особенностей взаимодействия данного вида энергии с тканями. Кроме того, используются более щадящие режимы ультразвука в виде коротких импульсов высокой амплитуды, следующих через достаточно большие временные интервалы, рассчитанные исходя из времени тепловой релаксации среды, т.е. времени между импульсами достаточно для того, чтобы среда остыла, а тепло распределилось в ткани. Возможность применения таких параметров ультразвука появляется в связи с тем, что основную функцию по разрушению ткани хрусталика берет на себя лазерное излучение, ультразвук выполняет вспомогательную роль, не требуется полной ультразвуковой нагрузки на ткани глаза.

Однако устройство имеет следующие существенные недостатки.

В установке используется эрбиевый YAG лазер, генерирующий длину волны, которая заведомо обладает низкой эффективностью для разрушения хрусталиковых масс. Ее главной особенностью является очень высокий коэффициент поглощения молекулами воды, что приводит к формированию очень больших (до 1000 мкм) парогазовых пузырей, имеющих низкий кавитационный потенциал. Низкая эффективность лазерного излучения эрбиевого лазера в отношении хрусталика приводит к необходимости дополнительного использования ультразвукового излучения для усиления эффекта и окончательного дробления хрусталиковых масс.

Так как приходится использовать два вида энергии, то существует опасность при проведении операции на тканях глаза. Само по себе лазерное излучение менее опасно для глаза, чем ультразвук, ввиду ограниченной глубины распространения энергии в зоне операции, т.к. излучение не достигает сетчатки и стекловидного тела. Но при сочетании с ультразвуком положительные моменты использования лазера в целом нивелируются и уходят на второй план, так как могут проявляться негативные моменты использования ультразвука, обусловленные большой дистанцией распространения ультразвуковых колебаний в тканях глаза, возможностью дистанционных повреждений центральной зоны сетчатки и стекловидного тела.

К явным недостаткам конструкции аспирационной системы относится то, что она не может самостоятельно удалять из зоны операции разрушенные лазерным излучением хрусталиковые массы. В этой связи использование ультразвука можно рассматривать как способ повышения эффективности или обеспечения работы аспирационной системы и удаления из зоны операции хрусталиковых масс. Проблемы с аспирацией появляются из-за разбалансированности работы лазерного наконечника и аспирационной иглы. Они не работают синхронно, так как генерируемые лазерным излучением акустические колебания гасятся в передней камере глаза и не участвуют в процессе разрушения хрусталикового материала в аспирационной игле. Для того чтобы обеспечить равномерный ход аспирации и прохождение частиц в аспирационном канале, приходится применять сложную систему регулировки параметров ультразвука и вакуума. Все это приводит к усложнению техники операции, дополнительным трудностям при работе с вакуумной системой. Конструкция прибора является громоздкой, повышается цена установки в целом.

Кроме того, узкий ирригационный канал, совмещенный с лазерным наконечником, не может обеспечить высокую скорость поступления ирригационного раствора в переднюю камеру глаза. Соответственно, используется сложная система регулировки вакуума, направленная на то, чтобы сбалансировать подачу офтальмологического сбалансированного солевого раствора для удаления хрусталиковых масс и аспирацию, а также исключить коллапс передней камеры глаза при максимально высоком разрежении (при прорыве окклюзии аспирационного канала).

В устройстве не предусмотрена сменность лазерного волокна, что затрудняет клиническое использование устройства. Невозможна качественная стерилизация световода между операциями. В ходе операции возможно разрушение рабочего края оптического волокна, затруднен контроль и адекватная оценка стабильности выходных параметров лазерных импульсов, что приводит к снижению эффективности работы лазерной установки.

Известен медицинский держатель для световода, устанавливаемого в осевом направлении, предназначенный для выполнения лазерных хирургических манипуляций (см., например, патент US 6461349 B1, 2002) и содержащий специальную рукоятку, в которой закреплен лазерный световод, идущий от лазерной установки, отдельный отрезок световода, выполненный из кварца или сапфира, использующийся непосредственно для подвода энергии лазерного излучения к биологической ткани и представляющий собой сменную часть волоконного световода, средство стыковки лазерного световода и отрезка световода, а также рабочую часть рукоятки, содержащую аспирационный канал с установленной в нем сменной частью лазерного световода.

Указанный держатель позволяет подводить энергию к биологической ткани, например к хрусталику, разрушать ее и проводить отсасывание разрушенных фрагментов хрусталика из зоны операции. При этом специальная система подвода энергии к биологической ткани посредством двух отрезков оптического волокна, стыкующихся в теле рукоятки, позволяет в значительной мере оптимизировать работу хирурга при выполнении хирургических манипуляций. Обеспечивается стабильность параметров лазерных импульсов на протяжении всей операции, так как имеется возможность быстрой замены сменной части световода при появлении признаков разрушения края оптического волокна. Возможность замены отдельного участка световода в рабочей части наконечника позволяет обеспечить высокую скорость стерилизации отдельных элементов рукоятки, а также обеспечивает более высокое качество стерилизации.

К недостаткам данной системы можно отнести сужение аспирационного канала в рабочей части рукоятки за счет введенного в просвет канала световода, что затрудняет отведение разрушенных в ходе операции частиц биологического материала. Наиболее существенные трудности появляются в ходе удаления плотных катаракт, поскольку неизбежно появление крупных и твердых частиц хрусталика, которые застревают в узкой кольцевидной щели аспиратора, расположенной вокруг оптического волокна. При работе с такой биологической тканью, как хрусталик, обтурация аспирационного канала обусловлена еще и клейкостью разрушенных частиц хрусталика, прилипанием волокон хрусталика к стенкам аспирационного канала.

Необходимо также отметить, что аспирационный канал в рабочей части рукоятки переходит в аспирационный канал корпуса рукоятки, который, в свою очередь, имеет изгиб на угол 90°, обеспечивающий стыковку канала с аспирационным шлангом. Такая конструкция аспирационного канала уменьшает линейную скорость прохождения удаляемых частиц биологического материала и создает дополнительные условия для обтурации канала в области изгиба.

В месте стыковки оптического волокна от лазерной установки и сменной части волоконного световода средство стыковки обеспечивает контакт поверхностей лазерного волокна и сменной части световода, но не гарантирует при этом их плотного контакта. Нельзя в полной мере исключить наличия микроскопического зазора между рабочими поверхностями оптических волокон, что, в свою очередь, приводит к потерям энергии в зоне стыковки.

Потеря энергии на 10-20% критична для проведения операции экстракции катаракты, так как при направлении лазерного луча на хрусталик желательно избежать коагуляции, появление которой неизбежно при снижении плотности энергии в зоне лазерного воздействия. Необходимо индуцировать процесс формирования ударной волны, для реализации которого важна высокая плотность энергии.

Следует заметить, что рабочий край сменной части световода имеет плоскую поверхность, перпендикулярную оси световода. Эта особенность конструкции не обеспечивает проведения таких манипуляций с лазерным излучением, которые необходимы для осуществления капсулорексиса.

Ближайшим техническим решением для заявленного изобретения является устройство для экстракции катаракты (см., например, патент RU №1257158), содержащее отдельный наконечник, имеющий только функцию доставки лазерного излучения в зону операции и отдельное средство для ирригации-аспирации.

При применении указанного устройства удается эффективно отводить разрушенные хрусталиковые массы, исключив обтурацию аспирационного канала.

После выполнения нескольких операций по удалению катаракты возможно ухудшение оптических свойств рабочего конца световода вследствие разрушения края оптического волокна, сопровождающееся снижением плотности энергии излучения и появлением феномена коагуляции вещества хрусталика, что, в свою очередь, существенно затрудняет разрушение катаракты и аспирацию хрусталиковых масс. В связи с этим возникает необходимость шлифовки торца оптического волокна.

При использовании оптического волокна без стыков затруднен процесс стерилизации оптического волокна, не удается использовать принцип одноразовости инструментов при хирургии катаракты, что не соответствует медицинским критериям безопасности и стерильности для современных офтальмологических хирургических приборов.

Более того, для осуществления других манипуляций, применяемых в офтальмохирургии, таких как капсулорексис, трансиллюминация, лазерная стимуляция и передняя витрэктомия, требуется иное распределение энергии на выходе из световода.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание лазерной офтальмологической системы, которая являлась бы многофункциональной системой, т.е. обеспечила бы проведение офтальмологических операций, включающих коагуляцию сосудов конъюнктивы и роговицы, удаление катаракты, включая лазерный капсулорексис, витрэктомию, риностомию, диафаноскопию, гипертермию и лечебно-профилактические процедуры эндо- экзо-лазерной стимуляции тканей глаза, обеспечила бы возможность использования сменных и одноразовых рабочих элементов, а также обеспечила бы безопасность путем исключения ожогов роговицы и сетчатки при использовании лазерного излучения и возможность быстрого проведения офтальмологических операций.

Другой задачей настоящего изобретения является возможность использования в предложенной системе разнофункциональных сменных, одноразовых рабочих элементов для реализации разных функций, т.е. для выполнения разных офтальмологических операций.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение высокого качества рабочей поверхности световода, что позволит обеспечить стабильность параметров лазерных импульсов на протяжении всей операции, исключить при этом необходимость постоянного контроля состояния края оптического волокна, позволит осуществлять быструю замену сменной части световода в случае появления признаков разрушения края оптического волокна, сократит время проведения операции, а следовательно, уменьшит операционную травму.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение высокой эффективности и быстрого проведения операции разрушения катаракты, снижение температуры в зоне проведения операции и вследствие этого исключение ожога роговицы при разрушении катаракты, исключение повреждения роговицы и сетчатки в ходе операции и воспаления тканей глаза в послеоперационный период, исключение мануальной фрагментации хрусталика и дополнительного использования ультразвука за счет использования лазера с длиной волны в пределах от 1,3 до 2,9 мкм.

Еще одной задачей является обеспечение возможности использования низкоэнергетического излучения гелий-неонового или диодного лазера не только в качестве светового маркера, но и для биостимуляции тканей глаза в процессе операции.

Еще одной задачей настоящего изобретения является возможность выполнения различных вариантов операции лазерной экстракции катаракты и особенностей клинического случая.

Предложенная система позволяет:

проводить бесконтактную коагуляцию сосудов при проведении хирургического разреза конъюнктивы, склеры и роговицы;

минимизировать операционные разрезы в ходе операции удаления катаракты;

выполнять передний дозированный непрерывный круговой капсулорексис с помощью лазерного воздействия;

разрушать вещество хрусталика глаза любой плотности и выводить продукты разрушения без дополнительного использования ультразвуковой энергии и мануальной фрагментации ядра;

оптимизировать гидродинамические процессы в передней камере глаза в ходе операции;

разделить ирригационный и аспирационный потоки сбалансированного солевого раствора в передней камере глаза и создать линейный безвихревой поток;

сократить объем сбалансированного солевого раствора, проходящего через глаз в процессе операции удаления катаракты;

обеспечить надежную стерильность сменных рабочих элементов или наконечников;

комбинировать в одном или в двух рабочих наконечниках основные функции прибора - лазерное излучение, ирригацию, аспирацию при проведении операции экстракции катаракты;

исключить предоперационную обработку поверхности конца кварцевого волокна;

обеспечить равномерную аспирацию, т.е. исключить обтурацию аспирационного канала;

минимизировать потери лазерной энергии на стыке лазерного волоконного световода и сменного отрезка световода;

исключить ожог роговицы и повреждение внутренних тканей глаза;

проводить коагуляцию роговицы в рефракционных целях;

удалять измененное стекловидное тело;

производить операцию дакриоцисториностомии, причем сделать эту операцию кратковременной, бескровной, эстетичной, сохранить слезный мешок; избавить пациента от разреза и последующего рубца на коже лица, от обширной трепанации кости и грубого отека в послеоперационном периоде;

уменьшить до минимума время проведения перечисленных выше офтальмологических операций, т.е. снизить травму, наносимую пациенту;

выполнять стимулирующее фототерапевтическое воздействие низкоэнергетического излучения гелий-неонового или диодного лазера на ткани глаза в зависимости от необходимости: в процессе выполнения хирургического вмешательства, перед проведением операции, а также в качестве самостоятельной лечебной процедуры;

использовать излучение гелий-неонового или диодного лазера в качестве маркера невидимого излучения лазера с длиной волны в пределах от 1,3 до 2, 9 мкм;

проводить диафаноскопию глаза и трансиллюминацию в ходе операции, а также в качестве самостоятельной диагностической процедуры;

предложенная система избавляет небольшие клиники от необходимости дополнительного приобретения отдельных приборов:

диатермического капсулотома, коагулятора сосудов, диафаноскопа, витреотома, гелий-неонового или диодного лазера для проведения терапевтических процедур, специальных инструментов для трепанации кости носа при выполнении дакриоцисториностомии.

Поставленная задача решена путем создания лазерной офтальмологической многофункциональной системы, использующей длину волны лазерного излучения в пределах от 1,3 мкм до 2,9 мкм и содержащей

устройство лазерного излучения, содержащее излучатель и волоконный световод,

блок управления, связанный с устройством лазерного излучения,

рабочий элемент для выполнения офтальмологических операций, содержащий сменную часть, установленный в рукоятке для рабочего элемента и связанный с волоконным световодом устройства лазерного излучения,

при этом в рукоятке для рабочего элемента размещены средство для центрирования, стыковки и фиксации волоконного световода от устройства лазерного излучения и средство для центрирования, стыковки и фиксации рабочего элемента, установленные соосно в рукоятке с противоположных сторон рукоятки, устройство ирригации-аспирации для подачи офтальмологического сбалансированного солевого раствора из емкости для сбалансированного солевого раствора в полость глаза и удаления указанного раствора вместе с фрагментами разрушенных тканей, связанное с блоком управления, со средством для ирригации и со средством для аспирации,

при этом средство для ирригации содержит съемную трубку для ирригации, одним концом подключенную к устройству ирригации-аспирации, а другой конец съемной трубки предназначен для размещения в полости глаза при проведении операции,

средство для аспирации содержит металлическую трубку для удаления офтальмологического сбалансированного солевого раствора вместе с продуктами разрушения катаракты, один конец которой связан с устройством ирригации-аспирации, а другой конец металлической трубки предназначен для установки на нем сменных наконечников различных диаметров,

узел подсветки, связанный с источником подсветки, который подключен к блоку управления,

блок питания, подключенный к устройству лазерного излучения, блоку управления, рукоятке узла подсветки, устройству ирригации-аспирации,

при этом блок управления содержит блок задания диапазона параметров, выбранных из группы, состоящей из подаваемой энергии лазерного излучения, частоты следования лазерных импульсов, длительности лазерного импульса, формы лазерного импульса, величины аспирации и величины ирригации.

Предпочтительно в качестве сменной части рабочего элемента использовать отрезок волоконного световода.

Целесообразно в качестве сменной части рабочего элемента использовать отрезок трубки, прозрачно для длины волны 1,3 мкм до 2,9 мкм.

Предпочтительно, чтобы средство для аспирации дополнительно содержало по меньшей мере два сменных наконечника в виде трубки, один из которых, имеющий больший внутренний диаметр аспирационного канала, предназначен для использования на первой стадии проведения офтальмологической операции для удаления из полости глаза офтальмологического сбалансированного солевого раствора вместе с крупными продуктами разрушения катаракты и выполнен из материала, прозрачного для длины волны 1,3 мкм до 2,9 мкм, причем диаметр входного отверстия сменной трубки меньше внутреннего диаметра металлической трубки, на которой он размещен, а второй из которых, имеющий меньший внутренний диаметр аспирационного канала, предназначен для использования на заключительной стадии проведения офтальмологической операции для удаления из полости глаза офтальмологического сбалансированного солевого раствора вместе с мелкими продуктами разрушения катаракты.

Полезно, чтобы трубка для ирригации была размещена в рукоятке для рабочего элемента.

Полезно, чтобы трубка для ирригации была размещена в аспирационном наконечнике.

Предпочтительно, чтобы в рукоятке для рабочего элемента были размещены сменная часть рабочего элемента в виде отрезка трубки, прозрачной для длины волны 1,3-2,9 мкм, трубка для ирригации, трубка для аспирации.

Полезно, чтобы сменная часть рабочего элемента, выполненная в виде отрезка волоконного световода, имела торцевую рабочую поверхность, обеспечивающую подвод лазерного излучения от источника лазерного излучения к тканям глаза, причем диаметр отрезка волоконного световода больше или равен диаметру волоконного световода устройства лазерного излучения.

Предпочтительно, торцевая рабочая поверхность сменной части рабочего элемента представляет собой плоскость.

Предпочтительно, торцевая рабочая поверхность сменной части рабочего элемента представляет собой либо сферу либо цилиндр, конус, либо усеченный конус.

Полезно, чтобы торцевая рабочая поверхность сменной части рабочего элемента была образована пересечением двух или более поверхностей выше первого порядка, либо пересечением по меньшей мере двух плоскостей.

Предпочтительно, чтобы сменная часть рабочего элемента для капсулорексиса была изогнута и установлена в рукоятке так, что ось сменной части была отклонена от оси рукоятки под углом от 30 до 90°.

Полезно, чтобы система содержала переходник в виде плоскопараллельной пластины из сапфира, установленный в рукоятке для рабочего элемента между торцом волоконного световода и торцом сменной части рабочего элемента, принимающим лазерное излучение, при этом плоскопараллельная пластина имела показатель преломления больший чем 1,5.

Предпочтительно, чтобы лазерная система содержала по меньшей мере одну линзу, установленную в рукоятке для рабочего элемента между торцом волоконного световода и торцом сменной части рабочего элемента, принимающим лазерное излучение.

Целесообразно, чтобы сменная часть рабочего элемента содержала полость, стенки которой были выполнены из материала, прозрачного для длины волны используемого лазерного излучения, причем одна из стенок была выполнена с возможностью совершения возвратно-поступательных движений и соединена с ножом витреотома, при этом полость была заполнена жидкостью, а в рукоятке для рабочего элемента выполнен аспирационный канал, соединенный с устройством ирригации-аспирации. Полезно, чтобы указанная жидкость являлась водой, а стенки емкости были выполнены из кварца или сапфира.

Предпочтительно, чтобы сменная часть рабочего элемента в виде отрезка волоконного световода, предназначенного для выполнения капсулорексиса, была размещена в трубке, один конец которой закреплен в рукоятке для рабочего элемента, а другой конец трубки имеет кромку, отогнутую к оси трубки, при этом торцевая рабочая поверхность сменного рабочего элемента обращена к отогнутой кромке трубки.

Полезно, чтобы трубка была выполнена из материала, выбранного из группы, состоящей из нержавеющей стали и композитного материала.

Предпочтительно, чтобы сменная часть рабочего элемента в виде отрезка волоконного световода имела диаметр в пределах от 1 мкм до 2000 мкм.

Полезно, чтобы торцевая рабочая поверхность сменной части рабочего элемента имела шероховатость Rz более чем 2 для обеспечения коагуляции сосудов и гипертермии.

Полезно, чтобы для проведения капсулорексиса сменная часть рабочего элемента была отогнута по меньшей мере один раз под углом от 30 до 90° к оси рукоятки, а выходной торец сменной части рабочего элемента имел диаметр меньше 20 мкм.

Предпочтительно, чтобы лазерная система содержала один или более лазерных излучателей, причем в качестве лазерного излучателя был использован лазер, выбранный из группы, состоящей из твердотельного лазера с диодной накачкой, волоконного лазера, диодного лазера.

Полезно, чтобы лазерная система в качестве источника подсветки содержала гелий-неоновый или диодный лазер, одновременно обеспечивающий низкоэнергетическое излучение для лазерной стимуляции тканей глаза.

Предпочтительно, чтобы в качестве диодного лазера был использован диодный лазер с длиной волны в диапазоне от 600 до 1000 нм.

Полезно, чтобы частота следования лазерных импульсов была больше 0,1 Гц.

Полезно, чтобы величина лазерной энергии в импульсе составляла от 0,00001 мДж до 1000 мДж.

Предпочтительно, чтобы устройство ирригации-аспирации содержало средство для принудительной подачи офтальмологического сбалансированного солевого раствора в полость глаза, причем в качестве средств для принудительной подачи офтальмологического сбалансированного солевого раствора в полость глаза был использован резервуар, находящийся под давлением.

Полезно, чтобы лазерная система содержала средство для защиты задней капсулы хрусталика и задней поверхности роговой оболочки, выполненное в виде пластинки, прозрачной для видимой длины волны и непрозрачной для лазерного излучения, и закрепленное на рукоятке, выбранной из группы, состоящей из рукоятки для ирригации, рукоятки для ирригации-аспирации, рукоятки для рабочего инструмента.

Целесообразно, чтобы устройство ирригации-аспирации содержало насос для подачи и откачивания ирригационной жидкости, выбранный из группы, состоящей из форвакуумного насоса, перистальтического насоса или насоса Вентури.

Предпочтительно, чтобы рукоятка для рабочего элемента была выполнена из пластмассы, обеспечивающей одноразовое использование.

Полезно, чтобы рукоятка для рабочего элемента была выполнена из материала, обеспечивающего возможность многократной стерилизации.

Предпочтительно, чтобы лазерная офтальмологическая многофункциональная система использовалась для разрушения хрусталика в процессе проведения офтальмологической операции экстракции катаракты.

Полезно, чтобы лазерная офтальмологическая многофункциональная система использовалась для вскрытия передней капсулы хрусталика (капсулорексиса) в процессе проведения офтальмологической операции экстракции катаракты.

Предпочтительно, чтобы лазерная офтальмологическая многофункциональная система использовалась для проведения офтальмологической операции витрэктомии.

Полезно, чтобы лазерная офтальмологическая многофункциональная система использовалась для проведения офтальмологической операции риностомии.

Предпочтительно, чтобы лазерная офтальмологическая многофункциональная система использовалась для проведения коагуляции сосудов при офтальмологических операциях.

Полезно, чтобы лазерная офтальмологическая многофункциональная система использовалась для проведения офтальмологической операции лазерной коагуляции роговицы с рефракционной целью.

Предпочтительно, чтобы лазерная офтальмологическая многофункциональная система использовалась для проведения офтальмологических диагностических процедур, в частности диафанаскопии.

Полезно, чтобы лазерная офтальмологическая многофункциональная система использовалась для проведения лечебно-профилактической эндо- и экзо-лазерной стимуляции тканей глаза и окружающих тканей.

Полезно использовать лазерный эффект гипертермии тканей глаза для удаления мелких новообразований на поверхности глаза и краев век.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает схему лазерной офтальмологической многофункциональной системы, согласно изобретению;

Фиг.2 изображает схематично вариант размещения и центрирования волоконного световода и рабочего элемента в виде отрезка волоконного световода в рукоятке для рабочего элемента, согласно изобретению;

Фиг.3 изображает схематично вариант выполнения рукоятки для ирригации-аспирации, согласно изобретению;

Фиг.4 изображает схематично вариант выполнения, в котором в рукоятке для рабочего элемента размещен рабочий элемент и выполнен канал для ирригации, согласно изобретению;

Фиг.5 изображает схематично вариант выполнения, в котором в рукоятке для рабочего элемента размещен рабочий элемент и выполнен канал для ирригации и канал для аспирации, согласно изобретению;

Фиг.6 изображает схематично вариант выполнения, в котором в рукоятке для рабочего элемента размещен рабочий элемент и выполнен канал для аспирации, согласно изобретению;

Фиг.7а-7ж изображают варианты выполнения рабочих торцов рабочего элемента, согласно изобретению

Фиг.8 изображает вариант выполнения рабочего элемента для операции капсулорексиса, согласно изобретению;

Фиг.9 изображает схематично вариант выполнения, в котором в рукоятке для рабочего элемента размещен рабочий элемент и выполнена полость, в которой размещен поршень, соединенный с ножом витреотома, согласно изобретению

Фиг.10 изображает вариант выполнения рабочего элемента для операции капсулорексиса, согласно изобретению;

Фиг.11 изображает другой вариант выполнения рабочего элемента для операции капсулорексиса, согласно изобретению

Фиг.12 (рис.) и 12а (фото) изображают средство для защиты хрусталика, согласно изобретению.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

Лазерная офтальмологическая многофункциональная система 1, схематично представленная на Фиг.1, содержит устройство 2 лазерного излучения, работающее на длине волны лазерного излучения в пределах от 1,3 мкм до 2,9 мкм и содержащее излучатель 3 и волоконный световод 4.

Система 1 содержит блок 5 управления, связанный с устройством 2 лазерного излучения.

Система 1 содержит рабочий элемент 6 для выполнения офтальмологических операций, содержащий сменную часть 7, установленную в держателе 8 сменной части, который установлен в рукоятке 9 для рабочего элемента. Сменная часть 7 в одном варианте выполнения представляет собой отрезок волоконного световода, на части которого размещена металлическая оболочка 10 и которая связана с волоконным световодом 4 устройства 2 лазерного излучения. Указанный отрезок волоконного световода при изготовлении стерилизуется и заключается в стерильную оболочку (не показана), эту оболочку хирург вскрывает перед проведением операции и вставляет стерильный отрезок волоконного световода в стерильный держатель 8.

В рукоятке 9 (Фиг.2) из металла или пластмассы для рабочего элемента размещены средство 11 для центрирования, стыковки и фиксации волоконного световода 4 устройства 2 лазерного излучения и средство 12 для центрирования, стыковки и фиксации рабочего элемента 6, установленные соосно в рукоятке 9 с противоположных сторон рукоятки. Средство 11 представляет собой втулку, средство 12 также представляет собой втулку, в канале которой размещен конец средства 11 для центрирования, стыковки и фиксации волоконного световода 4, а также концевая часть волоконного световода 4.

Система 1 (Фиг.1) содержит устройство 13 ирригации-аспирации для подачи офтальмологического сбалансированного солевого раствора из емкости 14 для сбалансированного солевого раствора в полость глаза и удаления указанного раствора вместе с фрагментами разрушенных тканей, связанное с блоком 5 управления, со средством 15 для ирригации и со средством 16 для аспирации.

Средство 15 (Фиг.1) для ирригации содержит съемную трубку 17 для ирригации, один конец 18 которой подключен посредством трубопровода 19 к устройству 13 ирригации-аспирации и к емкости 14 для сбалансированного солевого раствора, а другой конец 20 предназначен для размещения в полости глаза при проведении офтальмологической операции.

Средство 16 (Фиг.1) для аспирации содержит металлическую трубку 21 для удаления офтальмологического сбалансированного солевого раствора вместе с продуктами разрушения катаракты, один конец которой посредством трубопровода 22 связан с устройством 13 ирригации-аспирации, а другой конец 23 металлической трубки предназначен для установки на нем сменных наконечников 24 (не показаны) различных диаметров.

Система 1 (Фиг.1) содержит также узел 25 подсветки, связанный с источником 26 подсветки, который подключен к блоку 5 управления.

Имеется блок 27 (Фиг.1) питания, подключенный к устройству 2 лазерного излучения, к блоку 5 управления, к узлу 25 подсветки посредством линии 28 связи, к устройству 13 ирригации-аспирации.

Блок 5 управления содержит блок 29 задания диапазона параметров, выбранных из группы, состоящей из подаваемой энергии лазерного излучения, частоты следования лазерных импульсов, длительности лазерного импульса, формы лазерного импульса, величины аспирации и величины ирригации. Кроме того, блок 5 управления содержит ножную педаль (не показана) для удобства работы хирурга. Ножная педаль предназначена для включения/выключения и переключения режимов работы системы.

Возможен второй вариант выполнения сменной части 7 рабочего элемента 6, в частности, в качестве сменной части 7 может быть использован отрезок трубки из материала, прозрачного для длины волны 1,3-2,9 мкм.

Как указано выше, средство 16 (Фиг.3) для аспирации дополнительно содержит по меньшей мере два сменных наконечника 30, 31 в виде трубки. Один сменный наконечник 30, имеющий больший чем 31 внутренний диаметр аспирационного канала, предназначен для использования на первой стадии проведения офтальмологической операции, т.е. для удаления из полости глаза офтальмологического сбалансированного солевого раствора вместе с крупными продуктами разрушения катаракты, и выполнен из материала, прозрачного для длины волны 1,3 мкм до 2,9 мкм, причем диаметр входного отверстия сменного наконечника 30 меньше внутреннего диаметра металлической трубки 32, на которой он установлен. Второй сменный наконечник 31 (не показан), имеющий меньший внутренний диаметр аспирационного канала, чем первый наконечник 30, предназначен для использования на второй стадии проведения офтальмологической операции для удаления из полости глаза офтальмологического сбалансированного солевого раствора вместе с мелкими продуктами разрушение катаракты.

Согласно изобретению предложены четыре варианта выполнения системы.

Согласно первому варианту выполнения системы средство 15 (Фиг.4) для ирригации размещено в рукоятке 9 для установки рабочего элемента.

В этом случае хирург использует две рукоятки, в одной рукоятке 9 установлен рабочий элемент 6 и в этой же рукоятке размещено средство 15 для ирригации, а в другой рукоятке (не показана) установлено только средство 16 для аспирации.

К рукоятке 9 крепится сменный ирригационный колпачок 33, образующий совместно с каналом 34, выполненным в рукоятке 9, ирригационный канал 35 для подачи офтальмологического сбалансированного солевого раствора в полость глаза. Указанный канал 35 сообщается с трубкой 19, связанной с емкостью 14 для офтальмологического сбалансированного солевого раствора (не показано).

Согласно второму варианту выполнения системы в одной рукоятке 36 (Фиг.3) размещены средство 15 для ирригации и средство 16 для аспирации, образуя рукоятку 36 ирригации-аспирации, т.е. канал для ирригации размещен вокруг трубки 30 для аспирации. В этом случае хирург использует две рукоятки 9 и 36, в рукоятке 9 размещен рабочий элемент 6, а в рукоятке 36 размещены средство 15 для ирригации и средство 16 для аспирации.

Согласно третьему варианту выполнения системы в одной рукоятке 37 (Фиг.5) размещены сменная часть 38 рабочего элемента 6 в виде отрезка стеклянной трубки, средство 15 для ирригации и средство 16 для аспирации. В этом случае канал стеклянной трубки 38 служит аспирационным каналом для удаления продуктов разрушения. При этом хирург использует только одну рукоятку 37.

Согласно четвертому варианту выполнения системы аспирационный канал 39 (Фиг.6) выполнен в рукоятке 9 для рабочего элемента и сообщается с аспирационным каналом в сменной части рабочего элемента 38 в виде трубки.

Сменная часть 7 рабочего элемента 6 в случае когда она выполнена в виде отрезка волоконного световода, имеет торцевую рабочую поверхность (Фиг.2), обеспечивающую подвод лазерного излучения от источника 3 лазерного излучения к тканям глаза, причем диаметр отрезка волоконного световода больше или равен диаметру волоконного световода 4 устройства 2 лазерного излучения.

Возможны различные варианты выполнения торцевой рабочей поверхности сменной части 7 рабочего элемента 6, она может иметь форму сферы (Фиг.7а), плоскости (Фиг.7б), эллипсоида (Фиг.7в), конуса (Фиг.7г), либо образована пересечением двух или более поверхностей выше первого порядка (Фиг.7д), либо образована пересечением по меньшей мере двух плоскостей (Фиг.7е, 7ж).

Сменная часть 7 рабочего элемента 6 (Фиг.8) для проведения операции капсулорексиса изогнута и установлена в рукоятке 9 так, что ось сменной части 7 отклонена от оси рукоятки 9 под углом от 30 до 90°.

Переходник 40 (Фиг.2) в виде плоскопараллельной пластины из сапфира установлен в рукоятке 9 для рабочего элемента между торцом 41 волоконного световода 4 и торцом 42 сменной части 7 рабочего элемента 6, принимающим лазерное излучение. Плоскопараллельная пластина имеет показатель преломления больший, чем 1,5.

В другом варианте выполнения лазерная система содержит по меньшей мере одну линзу (не показана), установленную в рукоятке 9 для рабочего элемента между торцом волоконного световода 4 и торцом сменной части 7 рабочего элемента 6, принимающим лазерное излучение.

При использований системы для проведения офтальмологической операции витректомии система используется в качестве витреотома (Фиг.9). Сменная часть 7 рабочего элемента 6 содержит полость 43, стенки которой выполнены из материала, прозрачного для длины волны используемого лазерного излучения 1,3-2,9 мкм. Одна из стенок 44 выполнена с возможностью совершения возвратно-поступательных движений и соединена с ножом 45 витреотома. Полость 43 заполнена жидкостью 46. В рукоятке 9 для рабочего элемента 6 выполнен аспирационный канал в виде металлической трубки 32, соединенный с устройством 13 ирригации-аспирации. В качестве указанной жидкости использована вода. Стенки полости 43 выполнены из кварца или сапфира. При этом ирригационная жидкость подается через рукоятку или отдельный порт в наружной стенке глаза.

Сменная часть 7 рабочего элемента 6 в виде отрезка волоконного световода, предназначенного для выполнения капсулорексиса (Фиг.10), размещена в трубке 47, один конец которой закреплен в рукоятке для рабочего элемента, а другой конец трубки имеет кромку 48, отогнутую к оси x-x трубки, при этом торцевая рабочая поверхность рабочего элемента 6 обращена к отогнутой кромке 48 трубки 47. Трубка 47 выполнена из материала, выбранного из группы, состоящей из нержавеющей стали и композитного материала.

Сменная часть 7 рабочего элемента в виде отрезка волоконного световода имеет диаметр в пределах от 1 мкм до 2000 мкм.

Торцевая рабочая поверхность сменной части рабочего элемента имеет шероховатость Rz более чем 2 для обеспечения коагуляции сосудов и гипертермии.

Для проведения капсулорексиса сменная часть 7 рабочего элемента 6 (Фиг.11) отогнута по меньшей мере один раз под углом от 30 до 90° к оси рукоятки, а выходной торец сменной части рабочего элемента имеет диаметр меньше 20 мкм.

Лазерная система содержит один или более лазерных излучателей 3. В качестве лазерного излучателя использован лазер, выбранный из группы, состоящей из твердотельного лазера с диодной накачкой, волоконного лазера, диодного лазера. Источник лазерного излучения может быть непрерывным или импульсным. Импульсный источник лазерного излучения генерирует импульсы длительностью от 10^-15 c до 1 с, частота следования этих импульсов лежит в диапазоне от 0.1 Гц до 10³ Гц.

В качестве источника подсветки использован гелий-неоновый или диодный лазер, одновременно обеспечивающий низкоэнергетическое излучение для лазерной стимуляции тканей глаза. В некоторых случаях излучение от гелий-неонового или диодного лазера подается по тому же волоконному световоду, что и основное рабочее излучение.

В качестве диодного лазера использован диодный лазер с длиной волны в диапазоне от 600 до 1000 нм. Частота следования лазерных импульсов составляет больше 0,1 Гц. Величина лазерной энергии в импульсе составляет от 0,00001 мДж до 1000 мДж.

Устройство ирригации-аспирации содержит средство для принудительной подачи офтальмологического сбалансированного солевого раствора в полость глаза. В качестве средства для принудительной подачи офтальмологического сбалансированного солевого раствора в полость глаза использован резервуар (не показан), находящийся под давлением.

Лазерная система содержит средство 49 (Фиг.12 - рисунок и 12а - фото) для защиты задней капсулы хрусталика и задней поверхности роговой оболочки, выполненное в виде пластинки, прозрачной для видимой длины волны и непрозрачной для лазерного излучения, и закрепленное на рукоятке, выбранной из группы, состоящей из рукоятки для ирригации, рукоятки для ирригации-аспирации, рукоятки для рабочего элемента.

Устройство 11 ирригации-аспирации содержит насос (не показан) для подачи и откачивания ирригационной жидкости, выбранный из группы, состоящей из форвакуумного насоса, перистальтического насоса или насоса Вентури.

Рукоятка 9 для рабочего элемента выполнена из пластмассы, обеспечивающей одноразовое использование, или из материала, обеспечивающего возможность многократной стерилизации.

Ниже следует описание различных вариантов работы заявленной системы для проведения различных офтальмологических операций.

Проведение операции экстракции катаракты путем лазерного разрушения ядра хрусталика с вымыванием разрушенного ядра и кортикальных масс из капсулы хрусталика.

При проведении экстракции катаракты лазерная офтальмологическая система работает следующим образом.

Подготовка к работе

Систему подключают к сети питания. Затем один конец стерилизованного волоконного световода соединяют с устройством лазерного излучения, а другой конец присоединяют к рукоятке для рабочего элемента и фиксируют путем закручивания накидной гайки. При этом одноразовый стерильный сменный рабочий элемент закрепляют в средстве для закрепления сменного рабочего элемента. При установке и закреплении обеспечивается соосность рабочего элемента и волоконного световода.

Задают в блоке управления диапазон параметров, выбранных из группы, состоящей из энергии лазерного излучения, частоты следования лазерных импульсов, длительности лазерного импульса, формы лазерного импульса и величины вакуума используемого вакуумного насоса.

Проводят тестирование для определения готовности лазерного блока к работе.

Подготавливают к работе систему ирригации-аспирации.

Емкость с офтальмологическим сбалансированным солевым раствором подвешивают на штатив блока ирригации-аспирации и соединяют посредством гибкого шланга с системой управления устройства ирригации-аспирации.

С помощью одноразовой инфузионной системы для переливания жидкости емкость подсоединяют к ирригационному порту одной из выбранных рукояток.

Устройство ирригации-аспирации регулирует количество подаваемого офтальмологического раствора в глаз с возможностью прекращения подачи и с возможностью обратного тока. Регулируют величину давления ирригационного потока путем регулирования высоты расположения емкости относительно уровня глаза.

К аспирационному порту выбранной для работы рукоятки подсоединяют гибкий шланг для соединения рукоятки с устройством ирригации-аспирации, которое в свою очередь соединено с емкостью для сбора отработанной жидкости (не показана).

К другому концу аспирационной рукоятки присоединяют сменный одноразовый наконечник, состоящий из кварцевой трубки для работы в полости глаза.

Производят тестирование ирригационно-аспирационной системы, при этом определяют, сбалансированы ли подача и отвод жидкости.

Коммутацию приборов осуществляют посредством проводной и беспроводной связи.

Операцию экстракции катаракты начинают с капсулорексиса, т.е. вырезания круглого отверстия с ровными краями на передней капсуле хрусталика.

Проведение капсулорексиса

На лазерную рукоятку устанавливают сменный наконечник для капсулорексиса. Этот наконечник отличается от наконечника для коагуляции и лазерной экстракции катаракты по форме рабочей части наконечника.

Воздействие лазерным излучением должно осуществляться строго перпендикулярно поверхности капсулы. Поэтому необходимо, чтобы наконечник для капсулорексиса на конце был отогнут под углом 120-160° или размещен в трубке, один конец которой закреплен в рукоятке для рабочего элемента, а другой конец трубки имеет кромку, отогнутую к оси трубки, при этом торцевая рабочая поверхность сменного рабочего элемента обращена к отогнутой кромке трубки.

Ножной педалью блока управления задают режим капсулорексиса. Устанавливают мощность лазерного излучения в зависимости от толщины и эластичности капсулы хрусталика.

Наконечник вводят в полость глаза через разрез наружной оболочки глаза, выполненный с наклоном под углом 30-60°.

Через второй прокол в роговице глаза у лимба вводят ирригационный наконечник. Проколы ориентируют таким образом, чтобы наконечники входили в глаз под углом 90° по отношению друг к другу.

Луч-маркер подводят к зоне предполагаемого вскрытия капсулы хрусталика. Нажатие педали включает основное лазерное излучение.

В условиях наполненной передней камеры глаза с помощью ирригационного раствора или вискоэластика при максимально расширенном зрачке сменным лазерным наконечником для капсулорексиса производят круговое вскрытие передней капсулы хрусталика диаметром 5-6 мм. В процессе работы подача ирригационной жидкости поддерживает постоянную глубину передней камеры, обеспечивает визуализацию рабочего поля.

Затем переходят непосредственно к разрушению хрусталика внутри капсулы (капсульного мешка).

Разрушение и удаление хрусталика

Многофункциональная система предоставляет возможность вариантного исполнения операции экстракции катаракты при использовании разных рукояток в зависимости от предпочтений хирурга и особенностей конкретного клинического случая. Варианты комбинации 3-х основных функций прибора при проведении лазерной экстракции катаракты:

а) Подача лазерной энергии осуществляется изолированно.

Ирригация совмещена с аспирацией в одной рукоятке.

б) Подача лазерной энергии совмещена с ирригацией.

Аспирация осуществляется изолированно.

в) Подача лазерной энергии совмещена с аспирацией.

Ирригация осуществляется изолированно.

г) Подача лазерной энергии, ирригация и аспирация совмещены в одной рукоятке.

Описание работы офтальмологической системы при разрушении и удалении хрусталика приводится на примере варианта а).

Осуществляют замену сменного рабочего элемента для капсулорексиса на сменный рабочий элемент для экстракции катаракты. Заменяют ирригационную рукоятку на другую ирригационно-аспирационную со сменным рабочим элементом в виде трубочки из кварцевого стекла. Рабочий элемент вводят в камеру глаза через прежний прокол. При этом рукоятка для рабочего элемента сохраняет прежнюю позицию под углом 90° по отношению к ирригационно-аспирационной рукоятке. Их дистальные концы входят в отверстие капсулорексиса и располагают в центре хрусталика, едва касаясь вещества хрусталика. Осуществляют подвод лазерной энергии.

Режимы работы задают на дисплее. Управляют системой с помощью ножной педали, имеющей несколько положений, определяющих соответственно:

включение-выключение ирригации,

уровень аспирации, т.е. уровень вакуумного разрежения,

регулирование лазерного воздействия, состоящего из частоты следования импульсов, и уровня энергии в импульсе,

регулирование высоты емкости с ирригационной жидкостью,

выбор режима работы системы.

Режим работы устанавливают в позицию «лазерная экстракция катаракты».

Следует понимать, что все параметры являются дискретными.

Переключение режимов работы может осуществляться также и на дисплее блока управления.

Лазерное разрушение хрусталика состоит из двух этапов: в начале разрушается центральная плотная часть хрусталика с использованием максимальной энергии лазерного излучения, необходимой для разрушения катаракты конкретной степени плотности. При этом периферическая часть хрусталика удерживает капсулу хрусталика в расправленном виде, защищает цилиарное тело от воздействия энергии. Периферическая часть хрусталика разрушается меньшей энергией при большем вакууме. Разрушенные хрусталиковые массы сразу отводятся аспирационной системой.

Система позволяет полностью исключить обтурацию, т.е. забивку аспирационного наконечника, благодаря зауженному входу в аспирационный канал и гладкости стенок канала. В случае вхождения в канал крупного фрагмента хирург посылает лазерный импульс непосредственно через стенку кварцевой трубочки, которая оптически прозрачна для лазерной энергии. От воздействия одного импульса затор ликвидируется.

От высоты размещения емкости с физиологическим раствором зависит сохранение объема и формы передней камеры глаза и скорость отведения хрусталиковых масс.

Оставшиеся мелкие мягкие фрагменты вещества хрусталика в узкой периферической части капсулы хрусталика (хрусталиковой сумки) удаляют без использования лазерной энергии путем вымывания. Для этого из полости глаза извлекают обе рукоятки. Через те же проколы вводят ирригационную рукоятку и рукоятку аспирационную, на дистальном конце которой помещают наконечник с меньшим диаметром входного отверстия. Операция заканчивается без наложения швов на проколы в наружной капсуле глаза.

Лазерная коагуляция сосудов конъюнктивы, роговицы, склеры

Для выполнения лазерной коагуляции сосудов используют сменный рабочий элемент, который устанавливается в лазерную рукоятку. После задания режима коагуляции педалью или на дисплее включают излучение гелий-неонового лазера, служащего маркером. Окрашенное световое пятно подводится к зоне предполагаемой коагуляции. Второе нажатие педали включает непосредственно функцию коагуляции, при этом происходит включение невидимого излучения основного лазера. Направляют излучение на нужный участок сосуда. В зоне воздействия прекращается кровоток без образования некроза. Такое воздействие можно оказывать на область кровотечения, а также на область неповрежденных сосудов, что необходимо для анемизации данной зоны перед проведением разреза.

Лазерная коагуляция сосудов проводится бесконтактно. Можно варьировать мощностью или дистанцией до объекта. Регулировка глубины коагуляции зависит от частоты следования импульсов 5-10 Гц и вещности прибора 100-150 мДж.

Терапевтическое воздействие на ткани глаза, век и слезных органов.

Включают педалью режим гелий-неонового лазерного излучения для фототерапевтического воздействия. Указанное воздействие может осуществляться как для предоперационной подготовки пациента при наличии дистрофических изменений в тканях глаза, так и и процессе операции, и в раннем послеоперационном периоде для стимуляции процесса регенерации поврежденных тканей.

Для терапевтического стимулирующего воздействия используется расфокусированное световое пятно гелий-неонового лазера диаметром 10-12 мм, направленное на определенный участок глазного яблока с экспозицией 2-5 минут. Мощность излучения до 100 мВт. Сеансы проводят ежедневно или через день. Курс лечения, состоящий из 6-10 сеансов, усиливает терапевтическое действие медикаментозных средств.

Дакриоцисториностомия

Для проведения дакриоцисториностомии устройства ирригации-аспирации не требуется. Подключают лазерную рукоятку со сменным рабочим элементом для риностомии. Он подвергается специальной обработке для того, чтобы не было острой кромки, травмирующей эпителий слезного канала. Волоконный световод выходит из рукоятки на длину 20-30 мм.

Педалью активируют режим риностомии. При этом загорается луч гелий-неонового лазера. Это является тестом, что световод не поврежден и готов к работе. После предварительного бужирования слезного канала с целью его расширения в слезно-носовой канал вводится конец световода и подводится к предполагаемой зоне перфорации. Из полости носа осуществляют контроль с помощью эндоскопа. Манипулируют дистальным концом наконечника так, чтобы свечение лазера со стороны полости носа находилось напротив участка, подлежащего перфорации. С помощью педали включают в работу основной лазер с частотой следования импульсов 5-15 Гц и энергией порядка 200-300 мДж. Сначала происходит коагуляция окружающих световод тканей надкостницы, происходит гемостаз, визуально контролируют проникновение световода в полость носа. Происходит коагуляция слизистой оболочки полости носа в зоне выхода световода. Лазер выключают, световод извлекают, образовавшийся канал катетеризируют. Когда спадает воспаление окружающих тканей, катетер извлекают, что обеспечивает восстановление проходимости слезно-носового канала.

В послеоперационном периоде полезно провести несколько сеансов терапевтического воздействия гелий-неонового лазера на область кожи в зоне проекции слезного мешка.

Лазерная витрэктомия

Операция экстракции катаракты может осложниться выпадением стекловидного тела в переднюю камеру глаза. В этом случае хирург извлекает из полости глаза лазерную рукоятку и заменяет ее рукояткой витреотома для иссечения выпавшей порции стекловидного тела. Предложенная конструкция лазерного витреотома имеет преимущества перед витреотомом гильотинного типа. Сменная часть рабочего элемента содержит полость, стенки которой выполнены из материала, прозрачного для длины волны используемого лазерного излучения, причем одна из стенок выполнена с возможностью совершения возвратно-поступательных движений и соединена с ножом витреотома, при этом полость заполнена жидкостью, а в рукоятке для рабочего элемента выполнен аспирационный канал, соединенный с устройством ирригации-аспирации. Для подачи жидкости в полость глаза используют рукоятку для ирригации.

Если витрэктомия производится в качестве самостоятельного оперативного воздействия, то в этом случае помимо лазерного витреотома хирург использует ирригационный наконечник, который вводится через прокол в наружной стенке глаза и фиксируется в ране. При необходимости освещения внутренней полости глаза используется сменный рабочий элемент от узла подсветки, который также вводится через отдельный разрез в наружной стенке глаза.

Коагуляция роговицы с лечебной целью выполняется при наличии длительно незаживающих инфильтратов с целью удаления инфицированных некротических участков с использованием излучения основного лазера с длиной волны в пределах от 1,3 до 2,9 мкм. Для стимуляции регенераторных процессов и эпителизации дефекта в роговице затем используют облучение расфокусированным светом гелий-неонового или диодного лазера.

Коагуляция роговицы с рефракционной целью выполняется для коррекции гиперметропии и пресбиопии. Согласно схеме расчета отдельные коагуляты наносятся в контактном режиме по периферии роговицы по одной или двум концентрическим окружностям (6 и/или 7 мм), по 8-12 коагулятов на обозначенной окружности. Согласно индивидуальным расчетам определяется энергия лазерного излучения, время воздействия (0,2-0,5 сек) в зависимости от вида рефракции и возраста пациента.

Режим гипертермии используется с целью удаления мелких новообразований на конъюнктиве глаза и коже век (папилломы, кератомы, ксантелазмы и др), а также для коррекции послеожоговых рубцов. Энергия, режим и экспозиция излучения подбираются индивидуально, причем энергия в импульсе минимальна, а частота максимальна. Ткани, подлежащие удалению, предварительно инфильтрируются раствором анестетика. Такая инфильтрация необходима для анестезии и создания жидкостного барьера, предохраняющего соседние ткани от температурного воздействия лазерного луча. Лазерное воздействие начинают от периферии образования, переходя к центру.

Промышленная применимость

Лазерная офтальмологическая многофункциональная система может быть использована для оснащения офтальмологических клиник для проведения офтальмологических операций, включая: экстракцию катаракты с функцией лазерного капсулорексиса, витрэктомию, риностомию, коагуляцию сосудов конъюнктивы, склеры, роговицы, коагуляцию роговицы с лечебной или рефракционной целью. Эффект гипертермии может использоваться при удалении мелких новообразований на поверхности век и глаза.

Система может быть использована также для проведения диагностических и лечебных процедур, например диафаноскопии, лазерной стимуляции тканей глаза, век и слезных органов.

Предложенная система позволит избавить небольшие клиники от необходимости дополнительного приобретения отдельных приборов: диатермического капсулотома, коагулятора сосудов, диафаноскопа, витреотома, гелий-неонового лазера для проведения терапевтических процедур, специальных инструментов для трепанации кости носа при выполнении дакриоцисториностомии.

Изобретение относится к медицинской технике. Лазерная офтальмологическая многофункциональная система, использующая длину волны лазерного излучения в пределах от 1,3 мкм до 2,9 мкм, содержит устройство лазерного излучения, содержащее излучатель и волоконный световод, блок управления, связанный с устройством лазерного излучения, рабочий элемент для выполнения офтальмологических операций. В рукоятке для рабочего элемента размещены средство для центрирования, стыковки и фиксации волоконного световода и средство для центрирования, стыковки и фиксации рабочего элемента, установленные в рукоятке с противоположных сторон рукоятки, устройство ирригации-аспирации для подачи офтальмологического сбалансированного солевого раствора из емкости для сбалансированного солевого раствора в полость глаза и удаления указанного раствора вместе с фрагментами разрушенных тканей, связанное с блоком управления, со средством для ирригации и со средством для аспирации. Изобретение позволяет увеличить количество функций и обеспечить безопасность проведения операций. 35 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Лазерная офтальмологическая многофункциональная система, использующая длину волны лазерного излучения в пределах от 1,3 мкм до 2,9 мкм и содержащая устройство лазерного излучения, содержащее излучатель и волоконный световод, блок управления, связанный с устройством лазерного излучения, рабочий элемент для выполнения офтальмологических операций, содержащий сменную часть, установленный в рукоятке для рабочего элемента и связанный с волоконным световодом устройства лазерного излучения, при этом в рукоятке для рабочего элемента размещены средство для центрирования, стыковки и фиксации сменного волоконного световода устройства лазерного излучения и средство для центрирования, стыковки и фиксации рабочего элемента, установленные в рукоятке с противоположных сторон рукоятки, устройство ирригации-аспирации для подачи офтальмологического сбалансированного солевого раствора из емкости для сбалансированного солевого раствора в полость глаза и удаления указанного раствора вместе с фрагментами разрушенных тканей, связанное с блоком управления, со средством для ирригации и со средством для аспирации, с емкостью для сброса отработанной жидкости, при этом средство для ирригации содержит съемную трубку для ирригации, один конец которой подключен к устройству ирригации-аспирации, а другой конец съемной трубки предназначен для размещения в полости глаза при проведении операции, средство для аспирации содержит металлическую трубку для удаления офтальмологического сбалансированного солевого раствора вместе с продуктами разрушения катаракты, один конец которой связан с устройством ирригации-аспирации, а другой конец металлической трубки предназначен для установки на нем сменных наконечников различных диаметров, узел подсветки, связанный с источником подсветки, который подключен к блоку управления, блок питания, подключенный к устройству лазерного излучения, блоку управления, рукоятке узла подсветки, устройству ирригации-аспирации, при этом блок управления содержит блок задания диапазона параметров, выбранных из группы, состоящей из подаваемой энергии лазерного излучения, частоты следования лазерных импульсов, длительности лазерного импульса, формы лазерного импульса, величины аспирации и величины ирригации.

2. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сменной части рабочего элемента использован отрезок волоконного световода.

3. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сменной части рабочего элемента использован отрезок трубки, прозрачной для длины волны 1,3-2,9 мкм.

4. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что средство для аспирации дополнительно содержит два сменных наконечника в виде трубки, один из которых, имеющий больший внутренний диаметр аспирационного канала, предназначен для использования на первой стадии проведения офтальмологической операции для удаления из полости глаза офтальмологического сбалансированного солевого раствора вместе с крупными твердыми продуктами разрушения катаракты и выполнен из материала, прозрачного для длины волны 1,3 мкм до 2,9 мкм, причем диаметр входного отверстия сменного наконечника меньше внутреннего диаметра металлической трубки, на которой он размещен, а второй из которых, имеющий меньший внутренний диаметр аспирационного канала, предназначен для использования на заключительной стадии проведения офтальмологической операции для удаления из полости глаза офтальмологического сбалансированного солевого раствора вместе с мелкими мягкими продуктами разрушения катаракты.

5. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что трубка для ирригации размещена в рукоятке для рабочего элемента.

6. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что трубка для ирригации размещена в рукоятке для аспирации.

7. Лазерная система по п.3, отличающаяся тем, что в рукоятке для рабочего лазерного элемента размещены сменная часть рабочего элемента в виде отрезка трубки, прозрачной для длины волны 1,3-2,9 мкм, трубка для ирригации, трубка для аспирации.

8. Лазерная система по п.2, отличающаяся тем, что сменная часть рабочего элемента, выполненная в виде отрезка волоконного световода, имеет торцевую рабочую поверхность, обеспечивающую подвод лазерного излучения от источника лазерного излучения к тканям глаза, причем диаметр отрезка волоконного световода больше или равен диаметру волоконного световода устройства лазерного излучения.

9. Лазерная система по п.8, отличающаяся тем, что торцевая рабочая поверхность сменной части рабочего элемента представляет собой плоскость.

10. Лазерная система по п.8, отличающаяся тем, что торцевая рабочая поверхность сменной части рабочего элемента представляет собой сферу, цилиндр, конус или усеченный конус.

11. Лазерная система по п.8, отличающаяся тем, что торцевая рабочая поверхность сменной части рабочего элемента образована пересечением двух или более поверхностей выше первого порядка.

12. Лазерная система по п.8, отличающаяся тем, что торцевая рабочая поверхность сменной части рабочего элемента образована пересечением, по меньшей мере, двух плоскостей.

13. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что сменная часть рабочего элемента для капсулорексиса изогнута и установлена в рукоятке так, что ось сменной части отклонена от оси рукоятки под углом от 30° до 90°.

14. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что содержит переходник в виде плоскопараллельной пластины из сапфира, установленный в рукоятке для рабочего элемента между торцом волоконного световода и торцом сменной части рабочего элемента, принимающим лазерное излучение.

15. Лазерная система по п.14, отличающаяся тем, что плоскопараллельная пластина имеет показатель преломления больший, чем 1,5.

16. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что содержит, по меньшей мере, одну линзу, установленную в рукоятке для рабочего элемента между торцом волоконного световода и торцом сменной части рабочего элемента, принимающим лазерное излучение.

17. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что сменная часть рабочего элемента содержит полость, стенки которой выполнены из материала, прозрачного для длины волны используемого лазерного излучения, причем одна из стенок выполнена с возможностью совершения возвратно-поступательных движений и соединена с ножом витреотома, при этом полость заполнена жидкостью, а в рукоятке для рабочего элемента выполнен аспирационный канал, соединенный с устройством ирригации-аспирации.

18. Лазерная система по п.17, отличающаяся тем, что указанная жидкость является водой.

19. Лазерная система по п.17, отличающаяся тем, что стенки емкости выполнены из кварца или сапфира.

20. Лазерная система по п.2, отличающаяся тем, что сменная часть рабочего элемента в виде отрезка волоконного световода, предназначенного для выполнения капсулорексиса, размещена в трубке, один конец которой закреплен в рукоятке для рабочего элемента, а другой конец трубки имеет кромку, отогнутую к оси трубки, при этом торцевая рабочая поверхность рабочего элемента обращена к отогнутой кромке трубки.

21. Лазерная система по п.20, отличающаяся тем, что трубка выполнена из материала, выбранного из группы, состоящей из нержавеющей стали и композитного материала.

22. Лазерная система по п.2, отличающаяся тем, что сменная часть рабочего элемента в виде отрезка волоконного световода имеет диаметр в пределах от 1 мкм до 2000 мкм.

23. Лазерная система по п.2, отличающаяся тем, что торцевая рабочая поверхность сменной части рабочего элемента имеет шероховатость Rz более чем 2 для обеспечения коагуляции сосудов и гипертермии.

24. Лазерная система по любому из пп.2, 13 и 20, отличающаяся тем, что для проведения капсулорексиса сменная часть рабочего элемента отогнута, по меньшей мере, один раз под углом от 30° до 90° к оси рукоятки, а выходной торец сменной части рабочего элемента имеет диаметр меньше 20 мкм.

25. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что содержит два или более лазерных излучателей.

26. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве лазерного излучателя использован лазер, выбранный из группы, состоящей из твердотельного лазера с диодной накачкой, волоконного лазера, диодного лазера.

27. Лазерная система по любому из пп.1 и 25, отличающаяся тем, что в качестве источника подсветки содержит гелий-неоновый или диодный лазер, одновременно обеспечивающий низкоэнергетическое излучение для лазерной стимуляции тканей глаза.

28. Лазерная система по п.26, отличающаяся тем, что в качестве диодного лазера использован диодный лазер с длиной волны в диапазоне от 600 нм до 1000 нм.

29. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что частота следования лазерных импульсов больше 0,1 Гц.

30. Лазерная система по п.29, отличающаяся тем, что величина лазерной энергии в импульсе составляет от 0,00001 мДж до 1000 мДж.

31. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что устройство ирригации-аспирации содержит средство для принудительной подачи офтальмологического сбалансированного солевого раствора в полость глаза.

32. Лазерная система по п.31, отличающаяся тем, что в качестве средства для принудительной подачи офтальмологического сбалансированного солевого раствора в полость глаза использован резервуар, находящийся под давлением.

33. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что содержит средство для защиты задней капсулы хрусталика и задней поверхности роговой оболочки, выполненное в виде пластинки, прозрачной для видимой длины волны и непрозрачной для лазерного излучения, и закрепленное на рукоятке, выбранной из группы, состоящей из рукоятки для ирригации, рукоятки для ирригации-аспирации, рукоятки для рабочего элемента.

34. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что устройство ирригации-аспирации содержит насос для подачи и откачивания ирригационной жидкости, выбранный из группы, состоящей из форвакуумного насоса, перистальтического насоса или насоса Вентури.

35. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что рукоятка для рабочего элемента выполнена из пластмассы, обеспечивающей одноразовое использование.

36. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что рукоятка для рабочего элемента выполнена из материала, обеспечивающего возможность многократной стерилизации.