БЫСТРООТКРЫВАЮЩИЙСЯ ВЫПУСКНОЙ КЛАПАН ДЛЯ СТРУЙНОЙ АСПИРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ФАКОЭМУЛЬСИФИКАЦИИ Российский патент 2019 года по МПК A61F9/07 A61M39/22 

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Настоящее изобретение, в целом, относится к аспирационным системам, используемым в процедурах факоэмульсификации, и, в частности, к аспирационным системам, использующим быстрооткрывающиеся выпускные клапаны для улучшения работы.

[0002] Типовые хирургические инструменты, подходящие для процедур факоэмульсификации, проводимых на катарактных хрусталиках, содержат управляемый с помощью ультразвука наконечник для факоэмульсификации с режущей иглой и ирригационным патрубком, и консоль управления. Наконечник соединен с консолью управления электрическим кабелем и гибкой трубкой. Гибкая трубка подает ирригационную жидкость в область хирургического вмешательства и отводит аспирационную жидкость из области хирургического вмешательства в емкость для отходов или утилизации.

[0003] Во время процедуры факоэмульсификации кончик режущей иглы и конец ирригационного патрубка вставляют в передний сегмент глаза через небольшой надрез в наружной ткани глаза. Хирург приводит кончик режущей иглы в соприкосновение с хрусталиком глаза, так что вибрирующий кончик фрагментирует хрусталик. Полученные в результате фрагменты вытягиваются из глаза через внутреннее отверстие режущей иглы вместе с ирригационной жидкостью, подаваемой в глаз во время процедуры.

[0004] На протяжении всей процедуры ирригационная жидкость вводится в глаз, при этом проходя между ирригационным патрубком и режущей иглой и вытекая в глаз из кончика ирригационного патрубка и/или из одного или нескольких проходов или отверстий, образованных в ирригационном патрубке рядом с его концом. Эта ирригационная жидкость является крайне важной, поскольку она предотвращает повреждение глаза во время удаления эмульгированного хрусталика, защищает ткань глаза от тепла, генерируемого вибрацией ультразвуковой режущей иглы, и суспендирует фрагменты эмульгированного хрусталика для аспирации из глаза.

[0005] Во время хирургической процедуры консоль управляет скоростью ирригационного потока и скоростью аспирационного потока для поддержания надлежащего равенства давлений во внутриглазной камере с целью поддержания относительно постоянного давления жидкости в области хирургического вмешательства в глазу.

[0006] Скорость аспирационного потока жидкости из глаза, как правило, регулируется аспирационным насосом, который создает вакуум в аспирационной линии. Аспирационный поток и/или вакуум создаются для достижения необходимого рабочего эффекта с целью удаления хрусталика. Несмотря на то, что постоянное давление жидкости в глазу является желательным во время процедуры факоэмульсификации, обычные явления или осложнения создают колебания или резкие изменения потока жидкости и давления, оказываемых на глаз. Резкое изменение давления при прорыве окклюзии приводит к нежелательному уменьшению количества жидкости в передней камере глаза, которое возникает, когда вследствие образования препятствия на пути потока внутри аспирационного канала создается вакуум, а затем это препятствие внезапно удаляется. Это приводит к высокому потреблению жидкости, выводимой из глаза, для устранения вакуума, что вызывает внезапное уменьшение количества жидкости в передней камере.

[0007] Проблема резкого изменения давления при окклюзии была ранее решена различными способами, включая добавление сопла с уменьшенным поперечным сечением в аспирационную линию. Несмотря на то, что такая уменьшенная площадь снижает эффекты резкого изменения давления при окклюзии, уменьшение поперечного сечения аспирационного канала может также повысить вероятность забивания во время процедуры. Были использованы или предложены и другие способы, которые включают закрученные каналы, каналы с краями, углами и ограничителями жидкости, которые также подвержены забиванию. Некоторые предыдущие решения включают резистивный элемент на или рядом с насосом. Тем не менее, эффективность этих решений ограничена из-за относительно большой деформируемости трубок между резистивным элементом и глазом. Другим предпринятым решением было использование увеличенной длины гибкой аспирационной трубки с целью увеличения общего сопротивления трубки. Это решение, связанное с увеличением длины гибкой трубки, имеет нежелательный эффект повышения дополнительной деформируемости аспирационного канала. Дополнительная деформируемость увеличивает потребление жидкости, выводимой из глаза, во время прорыва окклюзии, иногда полностью нивелируя преимущества, получаемые за счет большей длины трубки.

[0008] Следовательно, остается необходимость в улучшенной системе для устранения резкого изменения давления при прорыве окклюзии, которое может возникнуть во время медицинской процедуры. Настоящее изобретение направлено на решение одной или нескольких проблем известного уровня техники.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0009] Настоящее изобретение, в целом, относится к и охватывает устройства и способы предоставления выпускного клапана для устранения вакуума в аспирационной системе с целью уменьшения величины резкого изменения давления при прорыве окклюзии. В частности, предоставляется выпускной клапан с улучшенными отверстиями для канала для прохождения потока с целью повышения начальной скорости потока, когда выпускной клапан находится в почти закрытом положении.

[0010] В варианте осуществления хирургическая система факоэмульсификации может быть оснащена улучшенным выпускным клапаном, который обеспечивает повышенную начальную скорость потока, когда выпускной клапан первоначально открывается. Хирургическая система факоэмульсификации может содержать ирригационную систему, выполненную с возможностью подачи ирригационной жидкости в область хирургического вмешательства, и аспирационную систему, выполненную с возможностью аспирации аспирационной жидкости из области хирургического вмешательства. Аспирационная система может содержать аспирационный канал, выполненный с возможностью направления аспирационной жидкости из области хирургического вмешательства в дренажное отверстие для аспирационной жидкости, и контейнер, расположенный в аспирационном канале. Контейнер может содержать часть в виде поверхности для взаимодействия с насосом, выполненную с возможностью пропускания аспирационной жидкости по аспирационному каналу в дренажное отверстие для аспирационной жидкости. Он может содержать выпускной канал, соединяющий аспирационный канал с выпускной емкостью в обход части в виде поверхности для взаимодействия с насосом, камеру для клапана, имеющую сплошную стенку и первое отверстие в сплошной стенке, при этом первое отверстие имеет первую кромочную часть между сплошной стенкой и первым отверстием, и выпускной клапан, расположенный в камере для клапана и выполненный с возможностью выборочного поворота между открытым положением и закрытым положением, при этом камера для клапана содержит канал для прохождения потока, проходящий через нее. Канал для прохождения потока имеет второе отверстие, выполненное с возможностью выборочного выравнивания со сплошной стенкой в закрытом положении для предотвращения потока жидкости через него и выполненное с возможностью выравнивания с первым отверстием в открытом положении для обеспечения потока жидкости через него. Второе отверстие выпускного клапана имеет вторую кромочную часть, по существу дополняющую по форме первую кромочную часть камеры для клапана. Первая кромочная часть камеры для клапана и вторая кромочная часть выпускного клапана проходят мимо друг друга по мере перехода выпускного клапана из закрытого положения в открытое положение.

[0011] В варианте осуществления первое отверстие камеры для клапана имеет круглую форму, и вторая кромочная часть канала для прохождения потока выпускного клапана имеет вогнутую форму, которая дополняет круглую форму первого отверстия камеры для клапана. В варианте осуществления вогнутая форма второй кромочной части имеет радиус, по существу такой же, как и радиус круглой формы первого отверстия камеры для клапана. В некоторых вариантах осуществления второе отверстие канала для прохождения потока имеет форму песочных часов, содержащую вторую кромочную часть в качестве одной из двух вогнутых сторон формы песочных часов. Дополняющие друг друга формы первой кромочной части камеры для клапана и второй кромочной части выпускного клапана обеспечивают повышенную скорость потока, когда выпускной клапан первоначально открывается.

[0012] Следует понимать, что как предыдущее общее описание, так и следующее подробное описание являются по своей сути иллюстративными и объясняющими и предназначены для обеспечения понимания настоящего изобретения без ограничения объема настоящего изобретения. В связи с этим из следующего подробного описания специалисту в данной области техники будут очевидны дополнительные аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0013] Сопроводительные графические материалы иллюстрируют варианты осуществления устройств и способов, описанные в настоящем раскрытии, и вместе с описанием служат для объяснения принципов настоящего изобретения.

[0014] На фиг. 1 показана иллюстрация приведенной в качестве примера хирургической консоли факоэмульсификации в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, реализующей идеи и принципы, описанные в настоящем документе.

[0015] На фиг. 2 показана блок-схема консоли факоэмульсификации по фиг. 1, на которой показаны различные подсистемы, включая струйную подсистему, которая управляет аспирацией в соответствии с принципами настоящего изобретения.

[0016] На фиг. 3 показано схематическое изображение приведенной в качестве примера струйной подсистемы, используемой с хирургической консолью факоэмульсификации по фиг. 1 и фиг. 2, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

[0017] На фиг. 4 показан покомпонентный вид приведенного в качестве примера контейнера, используемого со струйной подсистемой по фиг. 3, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

[0018] На фиг. 5A показана схема, на которой показан иллюстративный вид в перспективе быстрооткрывающегося выпускного клапана в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

[0019] На фиг. 5B показана схема, на которой показан вид сверху быстрооткрывающегося выпускного клапана по фиг. 5A в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

[0020] На фиг. 5C показана схема, на которой показан вид сбоку быстрооткрывающегося выпускного клапана по фиг. 5A в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

[0021] На фиг. 5D показана схема, на которой показан вид в поперечном сечении быстрооткрывающегося выпускного клапана по фиг. 5B вдоль линии A-A в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

[0022] На фиг. 5E показана схема, на которой показан вид в поперечном сечении быстрооткрывающегося выпускного клапана по фиг. 5D вдоль линии B-B в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

[0023] На фиг. 6A показана схема, на которой показан вид в поперечном сечении быстрооткрывающегося выпускного клапана по фиг. 5A, установленного в камере для клапана в открытом положении, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

[0024] На фиг. 6B показана схема, на которой показан вид в поперечном сечении быстрооткрывающегося выпускного клапана по фиг. 5A, повернутого на 90 градусов, который установлен в камере для клапана по фиг. 6A в закрытом положении, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

[0025] На фиг. 6C показана схема, на которой показан вид в поперечном сечении быстрооткрывающегося выпускного клапана по фиг. 5A, который установлен в камере для клапана в закрытом положении и сечение которого выполнено под углом 90 градусов относительно фиг. 6B, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

[0026] На фиг. 7A и 7B показаны схемы, на которых показан традиционный выпускной клапан, переходящий из закрытого положения в почти закрытое положение, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

[0027] На фиг. 7C и 7D показаны схемы, на которых показан быстрооткрывающийся выпускной клапан, переходящий из закрытого положения в почти закрытое положение, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

[0028] На фиг. 8A и 8B показаны схемы совпадающих участков отверстий при сравнении площадей сечений начальных потоков традиционного выпускного клапана и улучшенного быстрооткрывающегося выпускного клапана в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0029] В целях способствования пониманию принципов настоящего изобретения далее будет сделана ссылка на варианты осуществления, проиллюстрированные на графических материалах, и для их описания будет использована специальная терминология. Тем не менее, следует понимать, что не предусматривается никаких ограничений объема настоящего изобретения. Любые изменения и дополнительные модификации к описанным устройствам, инструментам, способам и любое дополнительное применение идей настоящего изобретения полностью предусмотрены, что будет в общем очевидно специалисту в данной области техники, к которой относится изобретение. В частности, полностью предусмотрено, что признаки, компоненты и/или этапы, описанные относительно одного варианта осуществления, могут быть объединены с признаками, компонентами и/или этапами, описанными относительно других вариантов осуществления настоящего изобретения. Для простоты в некоторых случаях используются одни и те же номера ссылок во всех графических материалах в отношении одних и тех же или подобных элементов.

[0030] Настоящее изобретение относится к устройствам, системам и способам для быстрого устранения вакуума с целью уменьшения степени резкого изменения давления при прорыве окклюзии внутри струйной аспирационной системы факоэмульсификации. Аспирационная система может использовать насос вытеснения для создания потока и выпускной клапан для устранения или ограничения уровня давления или вакуума на основе обратной связи по сигналам датчика давления, определяемого внутри глаза и на насосе. Варианты осуществления, описанные в настоящем документе, предоставляют быстрооткрывающийся выпускной клапан, который создает отклик в качестве быстрого открытия для прохождения потока при угловом повороте быстрооткрывающегося выпускного клапана. Эффективность потока на быстрооткрывающемся выпускном клапане повышается за счет увеличения полезной площади поперечного сечения клапана в почти закрытых положениях клапана. В частности, увеличение площади достигается посредством включения двух круглых дуг с радиусами, почти равными сквозному отверстию цилиндра. Тем не менее, специалисту в данной области техники будет понятно, что подобные варианты осуществления могут быть использованы для обеспечения отклика в качестве быстрого открытия для прохождения потока без отступления от общей цели или идей настоящего изобретения.

[0031] На фиг. 1 проиллюстрирована приведенная в качестве примера хирургическая консоль эмульсификации, в целом, указанная под номером 100. На фиг. 2 показана блок-схема консоли 100, на которой показаны различные подсистемы, которые работают для выполнения процедуры факоэмульсификации. Консоль 100 содержит основной корпус 102 с компьютерной системой 103, расположенной внутри него, и связанный с ней экран 104 дисплея, на котором отображаются данные о работе и производительности системы во время хирургической процедуры эмульсификации. Консоль 100 также содержит ряд подсистем, которые используются вместе для выполнения хирургической процедуры эмульсификации. Например, подсистемы включают подсистему 106 ножной педали, содержащую, например, ножную педаль 108, струйную подсистему 110, содержащую ирригационную систему и аспирационную систему, которые подают жидкость в глаз и вытягивают жидкость из него через гибкую трубку 112, подсистему 116 ультразвукового генератора, содержащую наконечник 118 ультразвуковых колебаний с режущей иглой, и подсистему 120 пневматического режущего элемента для витрэктомии, содержащую наконечник 122 для витрэктомии. Эти подсистемы совмещаются и взаимодействуют друг с другом для выполнения различных аспектов процедуры.

[0032] На фиг. 3 проиллюстрировано схематическое изображение, на котором показана струйная подсистема 110 и наконечник 118. Струйная подсистема 110 содержит ирригационную систему 300 и аспирационную систему 302, каждая из которых находится в связи с наконечником 118. Ирригационная система 300 содержит ирригационный источник 304 в виде емкости для стерильного раствора, ирригационный клапан 306, который регулирует поток, проходящий из емкости в область хирургического вмешательства, гибкую ирригационную трубку 308, ирригационный канал 310 в наконечнике 118 и патрубок 312, который может рассматриваться в качестве компонента наконечника 118. Ирригационный источник 304 может представлять собой источник жидкости под механическим давлением, такой как, например, система прижимного давления. В другом варианте осуществления ирригационный источник 304 может представлять собой источник, подвешенный на штативе (например, штативе для внутривенных вливаний), который может быть регулируемым или нерегулируемым. Также могут рассматриваться и другие источники жидкости.

[0033] Ирригационная система 300 проходит между емкостью 304 для стерильного раствора и наконечником 118, и подает жидкость в область хирургического вмешательства (отмеченную на фиг. 3 в виде глаза). В одном примере стерильная жидкость представляет собой солевую жидкость, хотя могут использоваться и другие жидкости. Гибкая ирригационная трубка 308 может быть частично образована из гибкой трубки 112, показанной на фиг. 2. В некоторых вариантах осуществления ирригационная трубка 308 образована из множества сегментов, при этом некоторые сегменты являются жесткими, а остальные гибкими. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере часть ирригационной системы 300 образована в контейнере 314, который взаимодействует с консолью 100, показанной на фиг. 1, для обеспечения жидкостной связи между емкостью 304 для стерильного раствора и глазом пациента. Как указано выше, в некоторых вариантах осуществления ирригационный патрубок 312 расположен вокруг режущей иглы для обеспечения ирригационного потока жидкости в глаз во время хирургической процедуры.

[0034] Аспирационная система 302 содержит аспирационный канал 316 в наконечнике 118, датчик 365 давления наконечника (HPS), расположенный внутри наконечника 118, гибкую аспирационную трубку 318 с небольшим отверстием, аспирационный датчик 320 давления (APS), насос 322, выпускной клапан 324, емкость 326 для дренажной линии и дренажную емкость 328. В варианте осуществления HPS 365 может быть расположен в ирригационном канале наконечника 118. В другом варианте осуществления HPS 365 может быть расположен в аспирационном канале наконечника 118. Соединитель 330 наконечника соединяет аспирационный канал 316 в наконечнике 118 с гибкой аспирационной трубкой 318 с небольшим отверстием. Соединитель 332 контейнера соединяет гибкую аспирационную трубку 318 с аспирационной линией контейнера в контейнере 314. Как можно видеть, аспирационная система 302 проходит от области хирургического вмешательства (глаза) до дренажной емкости 328. Она отводит жидкость, используемую для промывания глаза, а также любые эмульгированные частицы. Как описано выше со ссылкой на гибкую ирригационную трубку 308, по меньшей мере часть гибкой аспирационной трубки 318 с небольшим отверстием может быть образована гибкой трубкой 112. В некоторых вариантах осуществления аспирационная система 302 образована из множества сегментов, при этом некоторые из сегментов являются жесткими, а остальные гибкими. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления по меньшей мере часть аспирационной системы 302 образована в контейнере 314, который взаимодействует с консолью 100, показанной на фиг. 1, для обеспечения жидкостной связи между наконечником 118 и дренажной емкостью 328. Следует понимать, что дренажная емкость 328 может фактически являться дренажным отверстием, а не отдельной емкостью. Как указано выше, в некоторых вариантах осуществления аспирационная система 302, содержащая аспирационный канал 316 для прохождения жидкости, находится в жидкостной связи с отверстием режущего элемента (под номером 334 на фиг. 3) наконечника 118 и используется для аспирации жидкости и эмульгированных частиц через отверстие иглы и в аспирационную систему 302 во время хирургической процедуры.

[0035] Когда вследствие образования препятствия на пути потока внутри аспирационного канала создается вакуум, например, когда во время операции поступают фрагменты хрусталика и забивают части аспирационного канала, хирургическая система 102 может определить наличие вакуума или разность давлений посредством датчика 320 давления, установленного на насосе 322, и/или датчика 365 давления, установленного в наконечнике 118. Хирургическая система 102 может управлять выпускным клапаном 324 для его открывания с целью устранения вакуума в аспирационном канале и снижения эффекта прорыва окклюзии. Это уменьшит величину возникающего резкого изменения давления и сохранит предопределенный уровень вакуума для предотвращения снижения эффективности удаления хрусталика.

[0036] На фиг. 4 показан покомпонентный вид приведенного в качестве примера контейнера 314, используемого со струйной подсистемой по фиг. 3, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. Основная часть контейнера 314 может быть образована верхним корпусом 410 и нижним корпусом 420, соединенными друг с другом. Корпусы 410 и 420 могут быть образованы из жесткого термопластичного материала, такого как поликарбонат и/или полисульфон, для обеспечения жесткости и структуры. Часть 450 в виде поверхности для взаимодействия с насосом может быть расположена в контейнере 314 для зацепления с насосом 322. Насос 322 может представлять собой эластомерный насос, выполненный с возможностью нагнетания потока жидкости в аспирационный канал для прохождения потока. Камера 430 для выпускного клапана и камера 440 для аспирационного клапана также могут быть предусмотрены в контейнере. Камера 430 для выпускного клапана может быть выполнена с возможностью вмещения выпускного клапана 324. Камера 440 для аспирационного клапана может быть выполнена с возможностью вмещения ирригационного клапана 306.

[0037] Части ирригационного канала для прохождения потока и аспирационного канала для прохождения потока могут проходить в виде каналов и/или трубок внутри основной части контейнера 314. Камера 430 для выпускного клапана может быть расположена в выпускном канале 350, так что выпускной клапан 324 может выборочно закрываться и открываться для обеспечения устранения вакуума через выпускной канал 350. В некоторых вариантах осуществления выпускной клапан 324 представляет собой поворотный запорный клапан, образованный из эластичного полимера высокой плотности, такого как полиэтилен или ацеталь, так что выпускной клапан 324 может быть впрессован в камеру 430 для выпускного клапана. Таким образом, выпускной клапан 324 может поворачиваться внутри камеры 430 для выпускного клапана по мере приведения его в движение двигателем 115 клапана (например, шаговым двигателем или другим типом двигателя) с шифратором углового положения для выборочного открывания и закрывания выпускного канала 350, как показано на фиг. 3.

[0038] Вентиляционный клапан 324, как правило, может находиться в закрытом положении во время выполнения хирургической процедуры. Когда в ирригационном канале для прохождения потока обнаруживается избыточный вакуум, двигатель 115 клапана может быть приведен в действие контроллером или компьютерной системой 103 для поворота выпускного клапана 324 из закрытого положения в открытое положение для открывания выпускного канала 350 с целью устранения вакуума. Скорость отклика устранения вакуума важна для минимизации вероятности возникновения резкого изменения давления при окклюзии. Несмотря на то, что более быстрое вращение двигателя 115 клапана потенциально может привести к более быстрому устранению вакуума, этот подход ограничен скоростью двигателя и временем отклика контроллера. Варианты осуществления изобретения обеспечивают улучшенные конструкции выпускного клапана для характеристик быстрого открывания и быстрого закрывания для прохождения потока в почти закрытых положениях клапана.

[0039] На фиг. 5A показана схема, на которой показан иллюстративный вид в перспективе быстрооткрывающегося выпускного клапана 324 в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. Выпускной клапан 324 может содержать часть 510 для зацепления с двигателем и основную часть 520. Часть 510 для зацепления с двигателем может содержать поверхность 530 для взаимодействия с осью, выполненную с возможностью зацепления с приводной осью двигателя 115 клапана. Как показано на фиг. 5A и 5B, поверхность 530 для взаимодействия с осью может содержать по существу цилиндрическую камеру 532 для вмещения приводной оси двигателя 115 клапана. Крестообразные вырезы 534 также могут быть предусмотрены на верхней части периметра цилиндрической камеры 532 для обеспечения лучшего крутящего зацепления с приводной осью двигателя 115 клапана во время вращения. Когда контейнер 314 установлен на хирургической системе 102, двигатель клапана для приведения в движение выпускного клапана может зацеплять часть 510 для зацепления с двигателем выпускного клапана 324, установленного в контейнере 314. В частности, приводная ось двигателя 115 клапана может быть вставлена в поверхность 530 для взаимодействия с осью выпускного клапана 324. Таким образом, двигатель 115 клапана может поворачивать выпускной клапан 324 посредством приводной оси.

[0040] Часть 510 для зацепления с двигателем может также содержать часть 540 для ограничения поворота, предоставленную на определенной части периметра части 510 для зацепления с двигателем. Часть 540 для ограничения поворота может определять диапазон поворота выпускного клапана 324 при взаимодействии с ограничителем 435 поворота, предусмотренным на верхней части камеры 430 для выпускного клапана, как показано на фиг. 4. В частности, когда выпускной клапан 324 установлен в камере 430 для выпускного клапана, основная часть 520 выпускного клапана 324 может вмещаться внутрь камеры 430 для выпускного клапана, тогда как часть 510 для зацепления с двигателем выпускного клапана 324 может выступать из камеры 430 для выпускного клапана. По мере поворота выпускного клапана 324 часть 540 для ограничения поворота может с возможностью поворота скользить по наружной поверхности периметра камеры 430 для выпускного клапана. Поворот может быть прекращен, когда во время скольжения часть 540 для ограничения поворота наталкивается на ограничитель 435 поворота. Таким образом, часть 540 для ограничения поворота и ограничитель 435 поворота вместе могут определять диапазон поворота выпускного клапана 324. В некоторых вариантах осуществления диапазон поворота выпускного клапана 324 может быть определен на основе открытого положения и закрытого положения выпускного клапана 324.

[0041] Основная часть 520 выпускного клапана 324 может иметь сплошную поверхность 570 цилиндрической формы, содержащую канал 550 для прохождения потока, образованный в ней. Канал 550 для прохождения потока может иметь отверстия 560 канала. Канал 550 для прохождения потока может быть выполнен с возможностью пропускания потока аспирационной жидкости, когда выпускной клапан 324 открыт. Как показано на фиг. 5C, на которой изображен вид сбоку быстрооткрывающегося выпускного клапана по фиг. 5A в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, канал 550 для прохождения потока может иметь по существу круглую форму поперечного сечения. В другом варианте осуществления канал 550 для прохождения потока может иметь по существу квадратную или прямоугольную форму. В этом варианте осуществления отверстия 560 канала 550 для прохождения потока имеют форму песочных часов, образованную в сплошной поверхности 570. Как показано на фиг. 5C, форма песочных часов образуется плоской верхней стороной и плоской нижней стороной, соединенными двумя изогнутыми сторонами 562. Изогнутые стороны 562 могут иметь форму, которая дополняет форму отверстий, образованных во внутренних боковых стенках камеры 430 для выпускного клапана, или могут иметь противоположную ей форму. В частности, радиус кривизны изогнутых сторон 562 может быть по существу таким же, как и радиус круглого отверстия, образованного во внутренних боковых стенках камеры 430 для выпускного клапана.

[0042] На фиг. 5D показана схема, на которой показан вид в поперечном сечении быстрооткрывающегося выпускного клапана 324 вдоль линии A-A по фиг. 5B в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. Отверстия 560 могут иметь большую площадь поперечного сечения, чем площадь поперечного сечения канала 550 для прохождения потока. Отверстия 560 в форме песочных часов могут постепенно переходить наклонным образом в канал 550 для прохождения потока круглой формы. Большие отверстия 560 в форме песочных часов могут обеспечивать дополнительное пространство, которое может служить в качестве хранилища для удерживания дополнительной жидкости внутри выпускного клапана 324, когда выпускной клапан 324 находится в закрытом положении. Дополнительная жидкость, удерживаемая в хранилище, может предоставлять дополнительный объем жидкости, когда выпускной клапан 324 первоначально открывается, для обеспечения быстрого отклика потока для устранения вакуума. На фиг. 5E показана схема, на которой показан вид в поперечном сечении быстрооткрывающегося выпускного клапана 324 вдоль линии B-B по фиг. 5D в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. Канал 550 для прохождения потока может иметь по существу круглую форму поперечного сечения и может быть образован во внутренней круглой части 552 трубы. Внутренняя круглая часть 552 трубы может поддерживаться расширениями 554 в виде мостов, проходящими от внутренних боковых стенок выпускного клапана 324. В другом варианте осуществления канал 550 для прохождения потока может иметь по существу прямоугольную или квадратную форму поперечного сечения. Также рассматриваются и другие формы поперечного сечения канала 550 для прохождения потока.

[0043] На фиг. 6A показана схема, на которой показан вид в поперечном сечении быстрооткрывающегося выпускного клапана вдоль линии A-A по фиг. 5A, который установлен в камере 430 для выпускного клапана контейнера в открытом положении, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. Камера 430 для выпускного клапана может включать отверстия 610 и 612, образованные на внутренней стороне сплошных стенок 620 напротив друг друга таким образом, что они обращены друг к другу. В открытом положении одно из отверстий 610 и 612 может вести в сторону выпускной емкости выпускного канала 350, а другое может вести в аспирационный канал для прохождения потока. На основе положения выпускного клапана 324 отверстия 610 и 612 могут быть выборочно соединены друг с другом каналом 550 для прохождения потока выпускного клапана 324. Например, как показано на фиг. 6A, когда выпускной клапан 324 повернут таким образом, что отверстия 560 канала 550 для прохождения потока выпускного клапана 324 соответствуют отверстиям 610 и 612 камеры 430 для клапана или выровнены с ними, выпускной клапан 324 находится в открытом положении и выпускной канал 350 открыт для обеспечения потока жидкости или устранения вакуума. С другой стороны, как показано на фиг. 6B, когда выпускной клапан 324 повернут таким образом, что отверстия 560 канала 550 для прохождения потока выпускного клапана 324 повернуты в сторону от отверстий 610 и 612 камеры 430 для клапана или смещены относительно них, выпускной клапан 324 находится в закрытом положении и выпускной канал 350 закрыт для прекращения устранения вакуума. Отверстия 610 и 612 могут быть выровнены со сплошной поверхностью 570 выпускного клапана 324 в закрытом положении для предотвращения потока жидкости через отверстия 610 и 612. Как показано на фиг. 6C, отверстия 560 канала 550 для прохождения потока выпускного клапана 324 выровнены с внутренними поверхностями сплошных стенок 620 в закрытом положении для предотвращения потока жидкости через отверстия 560 и для прекращения устранения вакуума.

[0044] Когда вследствие образования препятствий, таких как фрагменты хрусталика, в аспирационном канале для прохождения текучей среды создается вакуум, датчики 320 и 365 давления могут обнаружить создание вакуума и система может осуществить управление выпускным клапаном 324 для его открывания с целью устранения вакуума через выпускной канал 350, как показано на фиг. 3. Быстрое время отклика может обеспечить быстрое устранение вакуума для минимизации резкого изменения давления при прорыве окклюзии. Отверстия 560 канала 550 для прохождения потока выпускного клапана 324 улучшены таким образом, что имеют формы, которые дополняют формы отверстий 610 и 612 камеры 430 для клапана. В частности, форма песочных часов отверстий 560 канала 550 для прохождения потока имеет вогнутую кромочную часть для дополнения круглой формы отверстий 610 и 612 камеры 430 для клапана.

[0045] Как показано на фиг. 7A и 7B, канал для прохождения потока традиционного выпускного клапана имеет отверстия круглой формы. Отверстия, образованные во внутренних боковых стенках камеры 430 для клапана, также имеют круглую форму. Как показано на фиг. 7A, когда традиционный выпускной клапан закрыт, круглое отверстие выпускного клапана смещено относительно отверстия камеры 430 для клапана (показанного пунктирной линией). По мере того, как традиционный выпускной клапан поворачивается в открытое положение, круглое отверстие традиционного выпускного клапана начинает двигаться и совпадать с круглым отверстием камеры 430 для клапана. Совпадающий участок представляет собой площадь поперечного сечения, через которую может начать проходить жидкость для устранения вакуума. Как показано на фиг. 7B, совпадающий участок между круглыми отверстиями является относительно небольшим в случае традиционного выпускного клапана в положении первоначального открывания или в почти закрытом положении.

[0046] Ссылаясь далее на фиг. 7C и 7D, улучшенный выпускной клапан 324 представляет собой быстрооткрывающийся клапан, который обеспечивает увеличенный поток в положении первоначального открывания или в почти закрытом положении. Как показано на фиг. 7C, отверстие 560 канала 550 для прохождения потока выпускного клапана 324 имеет форму песочных часов. В частности, боковая кромочная часть 562 отверстия 560 имеет вогнутую форму с радиусом, который по существу такой же, как и радиус круглой формы отверстия 610 камеры 430 для клапана. Таким образом, в закрытом положении боковая кромка 562 отверстия 560 выпускного клапана 324 полностью сопрягается с круглой кромочной частью отверстия 610 камеры 430 для клапана или дополняет ее. Когда выпускной клапан 324 начинает поворачиваться из закрытого положения в открытое положение, боковая кромочная часть 562 отверстия 560 выпускного клапана 342 начинает двигаться мимо боковой кромочной части отверстия 610 камеры 430 для клапана. Благодаря более длинным дополняющим друг друга кромочным частям между отверстием 560 выпускного клапана 324 и отверстием 610 камеры 430 для клапана, совпадающий участок имеет большую площадь для обеспечения большего потока в положении первоначального открывания.

[0047] Как показано на фиг. 8A и 8B, при одинаковом угле поворота быстрооткрывающийся выпускной клапан 342 с отверстиями 562 в форме песочных часов может обеспечивать начальный поток, который до пяти раз больше, чем начальный поток традиционного выпускного клапана с круглыми отверстиями. Больший начальный поток обеспечивает более быстрый отклик устранения вакуума в аспирационном канале для прохождения потока. Подобным образом, улучшенная форма отверстия в выпускном клапане 324 также может обеспечивать более быстрый отклик во время закрывания клапана. Подобные признаки также могут быть применены к области взаимодействия между отверстием 560 выпускного клапана 324 и отверстием 612 камеры 430 для клапана.

[0048] Несмотря на то, что вышеизложенные варианты осуществления описаны в связи с выпускным клапаном 324, подобные признаки могут быть применены к ирригационному клапану 306. Вышеизложенные варианты осуществления могут предоставлять отверстие в форме песочных часов в выпускном клапане 324 для дополнения отверстия круглой формы камеры 430 для клапана. В некоторых вариантах осуществления отверстия в выпускном клапане 324 могут иметь круглую форму, тогда как отверстия в камере 430 для клапана имеют форму песочных часов, которая дополняет круглую форму.

[0049] Несмотря на то, что вышеизложенные варианты осуществления используют отверстие в форме песочных часов в выпускном клапане 324 для улучшения начального потока, также могут использоваться и другие формы отверстия. Формы отверстия в выпускном клапане 324 могут быть модифицированы на основе формы отверстия в камере 430 для клапана таким образом, чтобы они дополняли друг друга, например, может использоваться противоположная форма. Например, камера 430 для клапана может иметь овальную форму отверстия. В связи с этим выпускной клапан 324 может быть модифицирован таким образом, чтобы иметь вогнутые боковые кромки соответственно отличного радиуса.

[0050] Варианты осуществления, раскрытые в настоящем документе, предоставляют улучшенные формы отверстия для выпускного клапана с целью улучшения начальной скорости потока. Повышенная начальная скорость потока может улучшить время отклика для устранения избыточного вакуума в аспирационном канале для прохождения потока с целью минимизации резкого изменения давления при прорыве окклюзии. Это может привести к лучшей результативности лечения и лучшим результатам хирургического лечения.

[0051] Специалистам в данной области техники будет понятно, что варианты осуществления, охватываемые настоящим изобретением, не ограничиваются конкретными приведенными в качестве примера вариантами осуществления, описанными выше. В связи с этим, несмотря на показанные и описанные иллюстративные варианты осуществления, в вышеизложенном раскрытии предусмотрено множество модификаций, изменений и замещений. Следует понимать, что такие вариации могут быть выполнены в вышеприведенном раскрытии без отступления от объема настоящего изобретения. Соответственно, прилагаемые пункты формулы изобретения следует истолковывать в широком смысле и в соответствии с настоящим раскрытием.

Применение группы изобретений относится к медицине. Хирургическая система факоэмульсификации содержит: ирригационную систему, выполненную с возможностью подачи ирригационной текучей среды в область хирургического вмешательства, и аспирационную систему, выполненную с возможностью аспирации аспирационной текучей среды из области хирургического вмешательства. При этом аспирационная система содержит: аспирационный канал для направления аспирационной текучей среды из области хирургического вмешательства в дренажное отверстие для аспирационной текучей среды, а также кассету, расположенную в аспирационном канале. Кассета содержит: участок в виде поверхности для взаимодействия с насосом для пропускания аспирационной текучей среды по аспирационному каналу в дренажное отверстие для аспирационной текучей среды; выпускной канал, соединяющий аспирационный канал с выпускной емкостью в обход участка в виде поверхности для взаимодействия с насосом; камеру для клапана, имеющую сплошную стенку и первое отверстие в сплошной стенке, при этом первое отверстие имеет первый краевой участок между сплошной стенкой и первым отверстием; выпускной клапан, расположенный в камере для клапана и выполненный с возможностью выборочного поворота между открытым положением и закрытым положением, при этом выпускной клапан содержит канал для прохождения потока, проходящий через него, при этом канал для прохождения потока имеет второе отверстие для выборочного выравнивания со сплошной стенкой в закрытом положении для предотвращения потока жидкости через него и с первым отверстием в открытом положении для обеспечения потока жидкости через него, при этом второе отверстие выпускного клапана имеет второй краевой участок, дополняющий по форме первый краевой участок камеры для клапана, при этом первый краевой участок камеры для клапана и второй краевой участок выпускного клапана заходят друг за друга при переходе выпускного клапана из закрытого положения в открытое положение. Один из первого краевого участка и второго краевого участка имеет выпуклую форму, и при этом другой из первого краевого участка и второго краевого участка имеет вогнутую форму, которая дополняет выпуклую форму. Вогнутая форма имеет радиус круглой формы. Второе отверстие канала для прохождения потока имеет форму песочных часов, содержащую две вогнутые стороны формы песочных часов. Применение данной группы изобретений позволит устранить резкие изменения давления при прорыве окклюзии, которое может возникнуть во время медицинской процедуры. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Хирургическая система факоэмульсификации, содержащая:

ирригационную систему, выполненную с возможностью подачи ирригационной текучей среды в область хирургического вмешательства; и

аспирационную систему, выполненную с возможностью аспирации аспирационной текучей среды из области хирургического вмешательства, при этом аспирационная система содержит:

аспирационный канал, выполненный с возможностью направления аспирационной текучей среды из области хирургического вмешательства в дренажное отверстие для аспирационной текучей среды; и

кассету, расположенную в аспирационном канале, при этом кассета содержит:

участок в виде поверхности для взаимодействия с насосом, выполненный с возможностью пропускания аспирационной текучей среды по аспирационному каналу в дренажное отверстие для аспирационной текучей среды;

выпускной канал, соединяющий аспирационный канал с выпускной емкостью в обход участка в виде поверхности для взаимодействия с насосом;

камеру для клапана, имеющую сплошную стенку и первое отверстие в сплошной стенке, при этом первое отверстие имеет первый краевой участок между сплошной стенкой и первым отверстием;

выпускной клапан, расположенный в камере для клапана и выполненный с возможностью выборочного поворота между открытым положением и закрытым положением, при этом выпускной клапан содержит канал для прохождения потока, проходящий через него, при этом канал для прохождения потока имеет второе отверстие, выполненное с возможностью выборочного выравнивания со сплошной стенкой в закрытом положении для предотвращения потока жидкости через него и с первым отверстием в открытом положении для обеспечения потока жидкости через него, при этом второе отверстие выпускного клапана имеет второй краевой участок, по существу дополняющий по форме первый краевой участок камеры для клапана, при этом первый краевой участок камеры для клапана и второй краевой участок выпускного клапана заходят друг за друга при переходе выпускного клапана из закрытого положения в открытое положение,

причем один из первого краевого участка и второго краевого участка имеет выпуклую форму, и при этом другой из первого краевого участка и второго краевого участка имеет вогнутую форму, которая дополняет выпуклую форму,

причем вогнутая форма имеет радиус, который по существу такой же, как и радиус круглой формы, и

причем второе отверстие канала для прохождения потока имеет форму песочных часов, содержащую две вогнутые стороны формы песочных часов.

2. Система по п. 1,

в которой канал для прохождения потока имеет круглую форму поперечного сечения; и

при этом второе отверстие канала для прохождения потока постепенно переходит из формы песочных часов в круглую форму поперечного сечения канала для прохождения потока.

3. Система по п. 1, в которой выпускной клапан представляет собой поворотный запорный клапан.

4. Система по п. 1, дополнительно содержащая:

двигатель, выполненный с возможностью поворота выпускного клапана между открытым положением и закрытым положением для выборочного открывания и закрывания выпускного канала;

датчик давления, расположенный в наконечнике и выполненный с возможностью определения давления жидкости; и

контроллер, выполненный с возможностью обнаружения вакуума в аспирационной текучей среде посредством датчика давления и управления двигателем для поворота выпускного клапана из закрытого положения в открытое положение при обнаружении вакуума.

5. Система по п. 4, в которой выпускной клапан дополнительно содержит:

участок для зацепления с двигателем, выполненный с возможностью зацепления двигателя, когда кассета установлена на хирургической системе факоэмульсификации; и

основной участок, через который образован канал для прохождения потока,

при этом при установке выпускного клапана в камере для клапана основной участок выпускного клапана расположен внутри камеры для клапана, и участок для зацепления с двигателем выступает из камеры для клапана.

6. Система по п. 5,

в которой участок для зацепления с двигателем выпускного клапана содержит участок для ограничения поворота, выполненный с возможностью скольжения по верхней поверхности камеры для клапана при повороте выпускного клапана,

при этом камера для клапана дополнительно содержит ограничитель поворота, расположенный на верхней поверхности камеры для клапана, и

при этом ограничитель поворота выполнен с возможностью прекращения поворота выпускного клапана посредством его остановки при скольжении участка для ограничения поворота выпускного клапана вверх относительно ограничителя поворота.

7. Система по п. 6, в которой диапазон поворота выпускного клапана определен положениями и размерами ограничителя поворота камеры для клапана и участка для ограничения поворота выпускного клапана.

8. Кассета для использования в аспирационной системе хирургической системы факоэмульсификации, содержащая:

участок в виде поверхности для взаимодействия с насосом, выполненный с возможностью пропускания аспирационной текучей среды по аспирационному каналу;

выпускной канал, соединяющий аспирационный канал с выпускной емкостью в обход участка в виде поверхности для взаимодействия с насосом;

камеру для клапана, имеющую сплошную стенку и первое отверстие, образованное в сплошной стенке, при этом первое отверстие имеет первый краевой участок между сплошной стенкой и первым отверстием; и

выпускной клапан, расположенный в камере для клапана и выполненный с возможностью выборочного поворота между открытым положением и закрытым положением, при этом камера для клапана содержит канал для прохождения потока, проходящий через нее, при этом канал для прохождения потока имеет второе отверстие, выполненное с возможностью выборочного выравнивания со сплошной стенкой в закрытом положении для предотвращения потока жидкости через него и выполненное с возможностью выравнивания с первым отверстием в открытом положении для обеспечения потока жидкости через него, при этом второе отверстие выпускного клапана имеет второй краевой участок, по существу дополняющий по форме первый краевой участок камеры для клапана, при этом первый краевой участок камеры для клапана и второй краевой участок выпускного клапана заходят друг за друга при переходе выпускного клапана из закрытого положения в открытое положение,

причем один из первого краевого участка и второго краевого участка имеет выпуклую форму, и при этом другой из первого краевого участка и второго краевого участка имеет вогнутую форму, которая дополняет выпуклую форму,

причем вогнутая форма второго краевого участка имеет радиус, по существу такой же, как и радиус выпуклой формы первых отверстий камеры для клапана, и

причем второе отверстие канала для прохождения потока имеет форму песочных часов, содержащую две вогнутые стороны формы песочных часов.

9. Кассета по п. 8,

в которой канал для прохождения потока имеет круглую форму поперечного сечения; и

при этом второе отверстие канала для прохождения потока постепенно переходит из формы песочных часов в круглую форму поперечного сечения канала для прохождения потока.

10. Кассета по п. 8, в которой выпускной клапан представляет собой поворотный запорный клапан.

11. Кассета по п. 8, в которой камера для клапана образована из первого термопластичного материала, и выпускной клапан образован из второго термопластичного материала, менее жесткого, чем первый термопластичный материал, так что выпускной клапан впрессован в камеру для клапана, причем первый термопластичный материал и второй термопластичный материал выбраны из группы, состоящей из поликарбоната и полисульфона.

12. Поворотный выпускной клапан для использования в кассете, установленной в аспирационной системе хирургической системы факоэмульсификации, при этом поворотный выпускной клапан содержит:

участок для взаимодействия с двигателем, выполненный с возможностью взаимодействия с двигателем, посредством которого поворачивается поворотный выпускной клапан; и

основной участок, через который образован канал для прохождения потока и два отверстия канала для прохождения потока, при этом краевой участок по меньшей мере одного из двух отверстий канала для прохождения потока имеет вогнутую форму,

причем по меньшей мере одно из двух отверстий канала для прохождения потока имеет форму песочных часов, содержащую кромочную часть в качестве одной из двух вогнутых сторон формы песочных часов.

13. Клапан по п. 12, в котором канал для прохождения потока имеет круглую форму поперечного сечения и по меньшей мере одно из двух отверстий канала для прохождения потока постепенно переходит из формы песочных часов в круглую форму канала для прохождения потока.