ES2323809T3 - Manipulacion de impulsos para controlar un sistema quirurgico de facoemulsificacion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de control y manipulación de impulsos que son suministrados a una pieza de mano de ultrasonidos de un sistema quirúrgico de facoemulsificación, comprendiendo el procedimiento: programar un componente de aumento lineal (312); programar un componente de descenso lineal (322); y generar un impulso (300) que presenta unos segmentos múltiples, en el que un primer segmento (310) incluye el componente de aumento lineal que aumenta desde una primera amplitud hasta una segunda amplitud, un segundo segmento (330) empieza al final del primer segmento y está en la segunda amplitud, y un tercer segmento (320) incluye el componente de descenso lineal que disminuye desde la segunda amplitud hasta una tercera amplitud, y estando programados los componentes de aumento y de descenso lineal de manera distinta a un aumento natural y a un descenso natural causados por la activación y desactivación de un elemento de potencia que genera los impulsos, caracterizado porque el componente de aumento lineal (312) aumenta de manera más lenta que un aumento natural cuando el elemento de potencia está activado.
Description
Manipulación de impulsos para controlar un
sistema quirúrgico de facoemulsificación.
La presente invención se refiere generalmente al
campo de la cirugía oftálmica y, más particularmente, a un
procedimiento de manipulación de las formas, secuencias y duraciones
de los impulsos de energía de ultrasonidos generados por una pieza
manual de ultrasonidos de un sistema quirúrgico de
facoemulsificación.
Las funciones del ojo humano para proporcionar
visión mediante la transmisión de la luz a través de una parte
exterior clara denominada córnea, y mediante el enfoque de la imagen
a través de una lente situada sobre la retina. La calidad de la
imagen enfocada depende de muchos factores que incluyen el tamaño y
la forma del ojo, y la transparencia de la córnea y de la lente.
Cuando la edad o la enfermedad hacen que la lente pierda
transparencia, la visión se deteriora debido a la disminución de la
luz que se puede transmitir a la retina. Esta deficiencia es
conocida a nivel médico como catarata. Un tratamiento aceptado para
las cataratas es la extracción quirúrgica de la catarata y la
sustitución de la lente por una lente intraocular (LIO) artificial.
En Estados Unidos, la mayor parte de las lentes aquejadas de
cataratas se extraen utilizando una técnica quirúrgica denominada
facoemulsificación. Durante este procedimiento, se inserta una punta
o aguja de corte fino en la lente enferma y se hace vibrar
ultrasónicamente. La punta de corte de vibración licúa o emulsiona
la lente, que se aspira hacia el exterior del ojo. La lente
enferma, una vez extraída, se sustituye por una LIO.
Un dispositivo típico quirúrgico de ultrasonidos
apto para un procedimiento oftálmico incluye una pieza de mano
accionada ultrasónicamente, una punta de corte unida, una camisa de
irrigación u otro dispositivo de irrigación adecuado mediante un
cable o conector electrónico y tubos flexibles. Un cirujano controla
la cantidad de energía ultrasónica que se suministra a la punta de
corte de la pieza de mano y que se aplica al tejido presionando un
pedal para el pie para solicitar potencia hasta una cantidad máxima
del conjunto de potencia en la consola. El fluido de irrigación del
suministro de tubos para aspirar un fluido de aspiración desde el
ojo a través del conjunto de la pieza de mano.
La parte operativa de la pieza de mano es una
barra o cuerno de resonancia huecos, situados centralmente que
están fijados a unos cristales piezoeléctricos. Los cristales están
controlados por la consola y suministran unas vibraciones
ultrasónicas que accionan tanto el cuerno como la punta de corte
unida durante la facoemulsificación. El conjunto de cristal/cuerno
está suspendido dentro del cuerpo o envuelta huecos de la pieza de
mano mediante unos montajes flexibles. El cuerpo de pieza de mano
termina en una parte de diámetro reducido o cono de morro en el
extremo distal del cuerpo. El cono de morro está roscado
externamente para aceptar la camisa de irrigación. Del mismo modo,
el orificio del cuerno está roscado internamente en su extremo
distal para recibir las roscas externas de la punta de corte. La
punta de corte está ajustada para que la punta sobresalga únicamente
una cantidad predeterminada al pasar por el extremo abierto de la
camisa de irrigación.
Durante la utilización, los extremos de la punta
de corte y de la camisa de irrigación se insertan en una incisión
pequeña en la córnea, la esclerótica, u otros puntos. Una punta de
corte conocida se hace vibrar ultrasónicamente a lo largo de su eje
longitudinal dentro de la camisa de irrigación mediante el cuerno
ultrasónico accionado por cristal, emulsionando de este modo el
tejido seleccionado in situ. El orificio hueco de la punta
de corta comunica con el orificio en el cuerno, que a su vez
comunica con el conducto de aspiración desde la pieza de mano hasta
la consola. Otras puntas de corte adecuadas incluyen elementos
piezoeléctricos que producen oscilaciones longitudinales y
torsionales. Un ejemplo de dicha punta de corte se describe en la
patente US nº 6.402.769 (Boukhny).
Una presión reducida o fuente de vacío en la
consola extrae o aspira un tejido emulsionado del ojo a través del
extremo abierto de la punta de corte, la punta de corte y los
orificios del cuerno y el conducto de aspiración, y en el interior
de un dispositivo de recogido. La aspiración del tejido emulsionado
es favorecida por una solución salina u otro elemento irrigador que
es inyectado al sitio quirúrgico a través del espacio hueco anular
pequeño existente entre la superficie interior de la camisa de
irrigación y la punta de corte.
Una técnica conocida consiste en realizar una
incisión en el interior de la cámara anterior del ojo que sea tan
pequeña como sea posible para reducir el riesgo de astigmatismo
inducido. Estas incisiones pequeñas derivan en heridas muy
ajustadas que aprietan la camisa de irrigación de manera ajustada
contra la punta de vibración. La fricción entre la camisa de
irrigación y la punta de vibración genera calor. El riesgo de
sobrecalentamiento de la punta y de quemadura del tejido se reduce
mediante el efecto de enfriamiento del fluido aspirado que fluye
dentro de la punta.
Algunos sistemas quirúrgicos conocidos utilizan
"el modo de impulso", en el que la amplitud de los impulsos de
anchura fija puede variar utilizando un controlador, tal como un
pedal para el pie. Otros sistemas quirúrgicos conocidos utilizan
"el modo ráfaga" en el que cada impulso de una serie de
impulsos periódicos, de amplitud constante, y anchura fija está
seguido de un tiempo de "apagado". El tiempo de apagado puede
variar utilizando un controlador. Otros sistemas conocidos utilizan
unos impulsos con un nivel de potencia máxima inicial seguido de un
nivel de potencia inferior. Por ejemplo, los números de publicación
WO 2004/080505 y US 2004/0092921 describen unos impulsos que se
elevan de cero a un nivel de potencia máxima inicial, y a
continuación descienden a niveles inferiores.
Aunque los sistemas quirúrgicos conocidos se han
utilizado de manera eficaz, se pueden mejorar permitiendo un mayor
control con respecto a los impulsos para su utilización con varios
dispositivos y aplicaciones quirúrgicas. Por ejemplo, los sistemas
conocidos que utilizan impulsos cuadrados o rectangulares
típicamente tienen niveles de potencia que aumentan muy rápidamente
hasta alcanzar un nivel de potencia máximo. Las transiciones
repentinas de impulsos pueden reducir la capacidad de mantener y
emulsionar el material de la lente. Más particularmente, cuando el
material de la lente está sujeto en una punta de una pieza de mano
de ultrasonidos por vacío, el aumento muy rápido (casi inmediato)
de un impulso hacia un nivel de potencia máximo puede desplazar o
empujar el material de la lente lejos del punto demasiado
rápidamente. Esto, a su vez, complica el corte del material de la
lente. Dicho de otro modo, las transiciones rápidas de potencia
pueden crear un desequilibrio entre el vacío en la punta
ultrasónica que sujeta o sitúa el material de la lente y la
capacidad de emulsionar el material de la lente.
Otros sistemas conocidos funcionan a niveles
elevados de potencia cuando sea suficiente una potencia inferior o
no haga falta potencia alguna. Por ejemplo, con los impulsos
rectangulares, puede ser necesario un nivel de potencia inicial
elevado para proporcionar potencia con el fin de emulsionar el
material de la lente. Sin embargo, después de que el material se
haya alejado o se haya emulsionado, no sería necesaria ninguna
potencia adicional. Los impulsos rectangulares que aplican la misma
cantidad de potencia tras el movimiento o la emulsión del material
de la lente pueden derivar en la aplicación de un calor excesivo en
el tejido, que puede perjudicar al paciente.
Asimismo, los patrones de impulsos que utilizan
algunos sistemas quirúrgicos conocidos no reducen adecuadamente los
efectos de la cavitación. La cavitación es la formación de pequeñas
burbujas causadas por el movimiento hacia delante y hacia atrás de
una punta ultrasónica. Este movimiento produce unas cavidades de
alta y baja presión. A medida que la punta ultrasónica se mueve
hacia atrás, el líquido se evapora debido a una presión local baja
y genera burbujas. Las burbujas se comprimen a medida que la punta
se desplaza hacia delante e implosiona. La implosión de las
burbujas puede crear calor y fuerzas no deseadas y complica los
procedimientos quirúrgicos y resulta peligroso para el
paciente.
Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de
proporcionar procedimientos que permitan que las formas y duraciones
de los impulsos sean manipuladas para diferentes aplicaciones y
procedimientos de facoemulsificación.
El documento WO0051508 da a conocer un aparato
quirúrgico ultrasónico que genera unos impulsos perfilados de la
energía vibratoria de frecuencia ultrasónica en una superficie
distal de un aplicador ultrasónico de un instrumento quirúrgico
ultrasónico para la aplicación a tejidos de un paciente con
relaciones entre una magnitud del impulso de la energía vibratoria
de frecuencia ultrasónica, y una duración del impulso de la energía
vibratoria de frecuencia ultrasónica de tal manera que el aplicador
ultrasónico pueda funcionar a amplitudes vibratorias que
previamente no se podían conseguir, y se obtiene un efecto
quirúrgico más conveniente.
La presente invención proporciona un
procedimiento de generación de energía para la utilización con un
dispositivo quirúrgico oftálmico de acuerdo con la siguiente
reivindicación 1. Las formas de realización ventajosas se establecen
en las reivindicaciones subordinadas.
Haciendo referencia a continuación a los
dibujos, en los que los números de referencia similares representan
partes correspondientes y en los que:
La figura 1 ilustra un sistema quirúrgico de
facoemulsificación ejemplificativo que puede utilizarse con varias
formas de realización;
la figura 2A es un diagrama de bloques que
muestra unos componentes de un sistema quirúrgico de
facoemulsificación ejemplificativo;
la figura 3 ilustra unos impulsos que presentan
unos componentes de aumento lineal y de descenso lineal y un
componente de amplitud máxima constante según la forma de
realización de la invención;
la figura 4 ilustra unos impulsos que presentan
unos componentes de aumento lineal y de descenso lineal que se
encuentran en un punto máximo;
la figura 5 ilustra una combinación de impulsos
que presentan un impulso rectangular y un impulso que presenta un
componente lineal;
la figura 6 ilustra una combinación de impulsos
con un impulso rectangular y un impulso que presenta un componente
lineal;
la figura 7 ilustra una combinación de impulsos
con un impulso rectangular y un impulso con un componente
lineal;
la figura 8 ilustra una combinación de impulsos
con un impulso rectangular y un impulso que presenta un componente
lineal en la misma amplitud;
la figura 9 ilustra unos impulsos que presentan
unos componentes de aumento lineal y de descenso lineal, un
componente de amplitud constante que tiene una potencia que aumenta
secuencialmente;
la figura 10 ilustra unos impulsos que presentan
unos componentes de aumento lineal y de descenso lineal que se
encuentran en un punto máximo y que presentan una potencia que
aumenta secuencialmente;
la figura 11 ilustra una combinación de impulsos
rectangulares e impulsos con un componente lineal que presenta una
potencia que aumenta secuencialmente;
la figura 12 ilustra unos impulsos que presentan
unos componentes de aumento lineal y de descenso lineal, un
componente de amplitud constante y una potencia que disminuye
secuencialmente;
la figura 13 ilustra unos impulsos que presentan
unos componentes de aumento lineal y de descenso lineal que se
encuentran en un punto máximo y que presentan una potencia que
disminuye secuencialmente;
la figura 14 ilustra una combinación de impulsos
rectangulares y de impulsos con un componente lineal y que
presentan una potencia que disminuye secuencialmente;
la figura 15 ilustra impulsos de modo ráfaga
fijos conocidos;
la figura 16 ilustra unos impulsos de modo
ráfaga lineales conocidos;
la figura 17 ilustra unos impulsos de modo de
impulso conocidos;
la figura 18 ilustra la transformación continua
de los impulsos de modo ráfaga en impulsos de modo de impulso en
respuesta a un controlador;
la figura 19 ilustra la transformación continua
de los impulsos de modo de impulso en impulsos de modo ráfaga en
respuesta a un controlador;
la figura 20 ilustra unos impulsos rectangulares
multisegmento que presenta tres segmentos de impulso con una
amplitud creciente;
la figura 21 ilustra un impulso rectangular
multisegmento que presenta tres segmentos de impulso con una
amplitud creciente;
la figura 22 ilustra unos paquetes de impulsos
de energía ultrasónica representados en la figura 10; y
la figura 23 ilustra unos paquetes de impulsos
de energía ultrasónica representados en la figura 13.
La presente memoria describe formas de
realización de procedimientos de manipulación de impulsos de energía
ultrasónica para controlar un sistema quirúrgico para su
utilización, por ejemplo, en la cirugía facoemulsificación. Las
formas de realización se pueden poner en práctica en sistemas
quirúrgicas disponibles en el mercado o consolas a través de unos
controles de software y hardware apropiados. Las figuras 1 y 2
ilustran unos sistemas quirúrgicos ejemplificativos.
La figura 1 ilustra un sistema adecuado y
representa el sistema de visión INFINITI® comercializado por Alcon
Laboratories, Inc., 6201 South Freeway, Q-148, Fort
Worth, Texas 76134. La figura 2a ilustra un sistema de control 100
ejemplificativo que se puede utilizar con este sistema.
El sistema de control 100 se utiliza para hacer
funcionar una pieza de mano de ultrasonidos 112 e incluye una
consola de control 114, que tiene un módulo de control o CPU 11, una
aspiración, una bomba de vacío o peristáltica 118, una fuente de
energía de pieza de mano 120, un flujo de irrigación o sensor de
presión 122 (tal como en el sistema Infiniti®) y una válvula 124.
Las diversas piezas de mano de ultrasonidos 112 y unas puntas de
corte se pueden utilizar incluyendo, pero sin limitarse a, piezas de
mano y puntas descritas en las patentes US nº 3.589.363; 4.223.676;
4.246.902; 4.493.694; 4.515.583; 4.589.415; 4.609.368; 4.869.715;
4.922.902; 4.989.583; 5.154.694 y 5.359.996. La CPU 116 puede ser
cualquier microprocesador, microcontrolador, ordenador o
controlador lógico digital adecuado. La bomba 118 puede ser una
bomba peristáltica, de diafragma, de efecto Venturi o cualquier
tipo de bomba adecuada. La fuente de energía 120 puede ser cualquier
accionador ultrasónico adecuado. El sensor de presión de irrigación
122 puede ser diversos sensores disponibles en el mercado. La
válvula 124 puede ser cualquier válvula adecuada tal como una
válvula de pinza activada por solenoide. Una infusión de un fluido
de irrigación, tal como salina, puede estar proporcionada por una
fuente salina 126, que puede ser cualquier solución de irrigación
disponible en el mercado que se proporciona en botellas o
bolsas.
Durante la utilización, el sensor de presión de
irrigación 122 está conectado con la pieza de mano 112 y la fuente
de fluido de infusión 126 a través de unos conductos de irrigación
130, 132 y 134. El sensor de presión de irrigación 122 mide el
fluido o presión de fluido de irrigación desde la fuente 126 hasta
la pieza de mano 112 y suministra esta información a la CPU 116 a
través del cable 136. Los datos de flujo de fluido de irrigación
pueden ser utilizados por la CPU 116 para controlar los parámetros
de funcionamiento de la consola 114 utilizando las órdenes del
software. Por ejemplo, la CPU 116, a través de un cable 140, puede
variar la salida de la fuente de energía 120 que se va a enviar a
la pieza de mano 112 y la punta 113 a través de un cable de potencia
142. La CPU 116 puede utilizar asimismo los datos suministrados por
el sensor de presión de irrigación 122 para variar el
funcionamiento de la bomba 118 y/o las válvulas a través de un cable
144. La bomba 118 aspira fluido desde la pieza de mano 112 a través
de un conducto 146 y en el interior de un contenedor de recogida
128 a través de un conducto 148. La CPU 116 puede utilizar asimismo
los datos suministrados por el sensor de presión de irrigación 122
y la salida aplicada de la fuente de energía 120 para proporcionar
tonos audibles para el usuario. Los detalles adicionales referentes
a dichos sistemas quirúrgicos pueden encontrarse en las patentes US
nº 6.179.808 (Boukhny, et al.) y 6.261.283 (Morgan, et
al.).
La consola de control 114 puede ser programada
para controlar y manipular los impulsos que se suministran a la
pieza de mano 112 y, a su vez, controla la potencia de los impulsos
de la pieza de mano que se utiliza durante la cirugía. Haciendo
referencia a las figuras 2B y 2C, los impulsos se generan en
paquetes o en periodos de encendido y periodos de apagado. En el
ejemplo ilustrado, los impulsos presentan un ciclo de funcionamiento
del 50%. En efecto, diversos tiempos de encendido, de apagado y
ciclos de funcionamiento se pueden utilizar para diferentes
aplicaciones.
La siguiente descripción asume que un nivel de
potencia máxima del 100% es la potencia máxima que se puede
conseguir (es decir, la carrera o desplazamiento máximos de la punta
ultrasónica). Dicho de otro modo, la potencia del 50% se refiere a
la mitad de la potencia máxima que se puede conseguir. Los niveles
de potencia están representados como un porcentaje (%) de la
potencia máxima que se puede conseguir. Las formas de realización
de la manipulación de impulsos que se pueden utilizar con el sistema
quirúrgico de facoemulsificación ejemplificativo descrito
anteriormente se ilustran en las figuras 3-21, que
se pueden organizar a modo de microrráfagas o paquetes de impulsos,
tal como se muestra en las figuras 2B y 2C. Los paquetes o ráfagas
de impulsos están previstos para la pieza de mano de ultrasonidos,
que genera una salida generalmente correspondiente en la punta
ultrasónica.
Haciendo referencia a la figura 3, según la
invención, unos componentes de aumento y de descenso 310 y 312 de
cada impulso 300 están programados de manera diferente a partir de
un aumento natural y un descenso natural. Por ejemplo, unos
componentes de aumento y de descenso 310 y 320 se pueden programar
con las funciones lineales de manera diferente a partir de un
aumento natural y un descenso natural que se producen debido a la
conmutación de un amplificador en estado encendido y apagado para
generar impulsos. Los expertos en la materia apreciarán que algunos
impulsos (p.ej. impulsos cuadrados y rectangulares) están
representados típicamente como impulsos "ideales" cuadrados o
rectangulares que presentan unas transiciones inmediatas y bruscas
entre niveles de potencia máximos y bajos. Sin embargo, en la
práctica, dichos impulsos tienen unos tiempos de aumento y de
descenso natural, por ejemplo, tiempos de aumento y de descenso
exponencial, que están causados por una carga o impedancia. Por
ejemplo, los tiempos de descenso natural típicos pueden ser de
aproximadamente 4 milisegundos (ms). Las formas de realización, por
el contrario, están dirigidas a controlar el tiempo de aumento
lineal y de descenso lineal de manera separada de las transiciones
naturales que están causadas por la conmutación de un amplificador
en estado encendido y apagado mediante el ajuste o la programación
de las funciones de aumento y/o descenso.
El hecho de controlar los componentes de aumento
y de descenso 310 y 312 y los tiempos de aumento y de descenso 312
y 322 proporcionan ventajosamente diferentes configuraciones de
impulsos que se deben generar para aplicaciones y sistemas
quirúrgicas particulares. Por ejemplo, los impulsos que han
programado unos componentes de aumento 310 que gradualmente
aumentan en potencia permiten que el material de la lente de manera
más precisa. Las transiciones de potencia graduales, por ejemplo,
no empujan de manera prematura el material de la lente lejos de la
punta de la pieza de mano. Por el contrario, los sistemas conocidos
que utilizan impulsos con una mínima brusquedad en transiciones
máximas pueden empujar de manera involuntaria el material de la
lente lejos de la punta demasiado rápidamente, complicando por lo
tanto el procedimiento quirúrgico. Por consiguiente, los impulsos
que incluyen componentes de aumento programado pueden mejorar el
posicionamiento y el corte del material de la lente y la eficacia
de procedimientos quirúrgicos. Además, los componentes de descenso
de programación y los tiempos de impulsos permiten que menos
energía se suministre al eje, causando un calentamiento menor del
tejido.
Según una forma de realización, el componente de
aumento y/o de descenso programado está programado según una
función lineal. En la forma de realización en la figura 3, cada
impulso 300 está programado con dos componentes lineales, un
componente de aumento lineal 310 y un componente de descenso lineal
320. El componente de aumento lineal 310 aumenta desde una primera
amplitud hasta una segunda amplitud. Un componente intermedio 330 se
extiende entre los componentes lineales 310 y 320 en una segunda
amplitud. El componente de descenso 330 disminuye desde la segunda
amplitud hasta la tercera amplitud.
El componente de aumento lineal 310 tiene un
tiempo de aumento lineal 312, el componente de descenso lineal 320
tiene un tiempo de descenso lineal 322, y el componente de amplitud
máximo 330 tiene una amplitud máxima o el tiempo 322 activo o
"apagado". Los tiempos de aumento lineal y de descenso lineal
312 y 322 pueden variar dependiendo del nivel de potencia máximo de
un impulso puesto que se necesita típicamente más tiempo para
alcanzar niveles de potencia más elevados.
En una forma de realización, el tiempo de
aumento lineal 312 puede estar programado para estar comprendido
entre aproximadamente 5 ms y aproximadamente 500 ms. Si un impulso
debe alcanzar un 100% de potencia, la duración del tiempo de
aumento lineal 312 puede prolongarse. Sin embargo, si el impulso
debe alcanzar menos del 100% de potencia, entonces el tiempo de
aumento lineal 312 puede ser menor, por ejemplo menos de 5 ms o
aproximadamente 5 ms. Las duraciones de tiempo de aumento lineal
312 y 322 pueden aumentar con los niveles de potencia en aumento y
pueden estar programadas utilizando la consola de control 114. En
caso necesario, la velocidad a la cual aumenta el componente lineal
puede estar limitada para proteger los componentes de potencia,
tales como un amplificador.
Según una forma de realización, el tiempo de
descenso lineal 322 puede estar programado para estar comprendido
entre aproximadamente 5 ms y aproximadamente 500 ms. En una forma de
realización, el tiempo de descenso lineal 322 está programado
utilizando la consola de control 114 de tal manera que la potencia
decrece linealmente y aproximadamente el 70% de la potencia se
disipa en aproximadamente 2 ms, y aproximadamente el 98% de la
potencia se disipa en aproximadamente 4 ms. El tiempo de descenso
lineal 322 puede ser superior aproximadamente igual al tiempo de
aumento lineal 312, superior o inferior al mismo. Por ejemplo, la
figura 3 ilustra el tiempo de descenso 322 que es superior al
tiempo de descenso 312. El tiempo de descenso lineal 322 puede ser
más largo o más lento que un tiempo de descenso natural. Las
velocidades de aumento y de descenso pueden ser también las mismas
de manera que el impulso es simétrico y tiene tanto componentes de
aumento y de descenso programados.
La amplitud máxima o tiempo de "encendido"
o activo 322 puede variar con diferentes aplicaciones. El tiempo de
amplitud máximo puede estar comprendido entre aproximadamente 5 ms y
aproximadamente 500 ms. En la forma de realización ilustrada, el
componente intermedia 330 tiene una amplitud constante (en la
segunda amplitud). En una forma de realización alternativa, la
duración del tiempo de amplitud máximo puede ser inferior a 5 ms
dependiendo, por ejemplo, de la potencia requerida y de las
consideraciones de calor resultantes. En formas de realización
alternativas adicionales, la amplitud puede variar en el componente
intermedio 330, por ejemplo, aumentando o disminuyendo entre el
primer y segundo componentes 310 y 320.
En la forma de realización ilustrada, el
componente de aumento 310 empieza en un nivel que no es cero. En
una forma de realización alternativa, el componente de aumento 310
puede empezar a un nivel cero. El nivel de potencia inicial puede
depender de la configuración de sistema y de procedimiento
quirúrgico particular. De manera similar, el componente de descenso
320 puede acabar en un nivel de potencia cero o no cero. La figura
3 ilustra que la primera y tercera amplitudes son aproximadamente
iguales. En las formas de realización alternativas, pueden ser
diferentes. Por ejemplo, la tercera amplitud en el extremo del
componente de descenso 320 puede ser mayor que la primera
amplitud.
amplitud.
Haciendo referencia a la figura 4, un impulso
400 está programado con unos componentes de aumento lineal y de
descenso lineal 310 y 320 que se encuentran en un punto máximo 410
en una segunda amplitud en vez de presentar un componente
intermedio 330, tal como se representa en la figura 3. En la forma
de realización ilustrada, los tiempos de aumento y de descenso 312
y 322 programados son iguales. Los componentes de aumento lineal y
de descenso lineal 310 y 320 se encuentran en un punto intermedio.
En las formas de realización alternativas, tal como se comentó
anteriormente con respecto a la figura 3, los tiempos de aumento y
de descenso lineales 312 y 322 pueden estar programados entre
aproximadamente 5 ms y aproximadamente 500 ms. Por lo tanto, los
tiempos de aumento y de descenso lineal pueden no ser iguales, y el
punto máximo 410 puede no ser un punto intermedio.
Haciendo referencia a las figuras 5 a 8, los
impulsos que tienen uno o más componentes lineales y/o no lineales
pueden combinarse con otros impulsos y patrones de impulsos. A
título explicativo y no limitativo, las figuras 5 a 8 ilustran los
impulsos con componentes lineales programados, sin embargo, uno o
más componentes lineales programados pueden sustituirse con un
componente no lineal programado.
La figura 5 ilustra una secuencia o combinación
500 de impulsos con un primer impulso rectangular 510, un segundo
impulso rectangular 520, un impulso 530 con un componente lineal de
descenso, un impulso 540 con un componente de aumento lineal y un
impulso 550 con unos componentes de aumento lineal y de descenso
lineal, similares al impulso mostrado en la figura 4.
La figura 6 ilustra una secuencia o combinación
600 de impulsos que incluyen un impulso 610 con unos componentes de
aumento lineal y de descenso lineal, similares al impulso mostrado
en la figura 3, un impulso rectangular 620, un impulso rectangular
630 con una duración más larga que el impulso 620, presentado un
impulso 640 un componente de descenso lineal y presentando un
impulso 650 con un componente de aumento lineal.
La figura 7 ilustra una secuencia o combinación
700 de impulsos que incluye un impulso 710 que presenta un
componente de descenso lineal, un impulso rectangular multisegmento
720 que presenta una amplitud creciente, un impulso 730 que
presenta un componente de descenso lineal, un impulso 740 que
presenta un componente de descenso lineal y un impulso 750 que
presenta unos componentes de aumento lineal y de descenso lineal,
similar al impulso mostrado en la figura 4, y otro impulso
rectangular 760.
La figura 8 ilustra una secuencia o combinación
800 de impulsos que presentan la misma amplitud máxima y por lo
menos un impulso que presenta un componente lineal. En particular,
la figura 8 ilustra un impulso 810 que presenta un componente de
descenso lineal, un impulso rectangular multisegmento 820 que
presenta una amplitud decreciente, un impulso 810 que presenta un
componente de descenso lineal, un impulso 840 que presenta un
componente de descenso lineal, un impulso 850 que presenta ambos
componentes de aumento lineal y de descenso lineal, similar al
impulso mostrado en la figura 4, y un impulso rectangular 860.
Tal como se ilustra en las figuras
5-8, cada impulso en un paquete de impulsos puede
tener un atributo que lo diferencia de otros impulsos, por ejemplo,
sobre la base de una amplitud, duración, forma, número de
componentes y/o potencia lineales programados diferentes. Por
ejemplo, las combinaciones de impulsos pueden presentar unos
impulsos con diferentes potencias, amplitudes, formas y duraciones.
Además, las combinaciones de impulsos pueden tener diferentes
números de impulsos, diferentes números de impulsos rectangulares y
cuadrados, diferentes números de impulsos con componentes lineales,
diferentes números de impulsos con un componente lineal, números de
impulsos con dos componentes lineales y diferentes números de
impulsos con componentes lineales y un componente de amplitud
constante. Por lo tanto, los cirujanos adaptan los impulsos para
procedimientos quirúrgicos particulares y sistemas de
facoemulsificación adecuados.
Tal como se representa en la figura
5-8, los impulsos rectangulares y los impulsos con
uno o más componentes lineales, pueden disponerse en diferentes
posiciones y secuencias, por ejemplo, y al principio o al final de
una secuencia de impulsos, o en algún lugar en medio. El orden del
rectangular (u otros impulsos conformados) e impulsos con un
componente lineal pueden alterarse dependiendo de la aplicación
quirúrgica y el sistema utilizado. Algunos impulsos pueden
agruparse juntos o mezclados con otros tipos de impulsos.
Por ejemplo, haciendo referencia a la figura 5,
los impulsos rectangulares 510 y 520 están agrupados juntos y unos
impulsos 520, 530 y 540 con un componente lineal están agrupados
juntos. En una forma de realización alternativa, uno o más impulsos
no rectangulares pueden estar situados entre los impulsos
rectangulares de tal manera que los impulsos rectangulares están
mezclados con diferentes tipos de impulsos. De manera similar, uno
o más impulsos que no incluyen un componente lineal pueden estar
dispuestos entre los impulsos que presentan un componente lineal
programado.
Haciendo referencia a las figuras
9-14, los impulsos que presentan un componente
lineal programado están incluidos en un patrón de impulsos en el
que cada impulso tiene secuencialmente una potencia en descenso o
una potencia en ascenso. Las figuras 9-11 ilustran
las secuencias de impulsos en las que cada impuso tiene
secuencialmente una potencia superior, y las figuras
12-14 ilustran unas secuencias de impulsos en las
que cada impulso tiene secuencialmente una potencia en descenso.
Haciendo referencia a la figura 9, una secuencia
o combinación 900 de impulsos que incluyen unos impulsos 910, 920,
930, 940 y 950, siendo cada uno de ellos similar a los impulsos
mostrados en la figura 3. Cada impulso sucesivo presenta una
potencia superior (P1-P5) al impulso anterior. Por
ejemplo, el impulso 930 tiene una potencia P3, que es superior a la
potencia P2 del impulso 920.
La figura 10 ilustra una secuencia o combinación
1000 de impulsos que incluyen unos impulsos 1010, 1020, 1020, 1040,
y 1050, siendo cada uno de ellos similar a los impulsos
representados en la figura 4. Cada impulso sucesivo tiene una
potencia superior al impulso anterior.
La figura 11 ilustra una secuencia o combinación
1100 de impulsos que incluyen unos impulsos de varias formas y
tamaños, que incluyen unos impulsos rectangulares y por lo menos un
impulso con un componente lineal. Cada impulso sucesivo tiene una
potencia superior al impulso anterior. Una secuencia o grupo de
impulsos con un nivel de potencia inicial bajo y unos posteriores
niveles de potencia en aumento puede resultar útil para sujetar y
controlar de manera eficaz el material de la lente en una punta de
una pieza de mano de ultrasonidos, mientras se aumenta gradualmente
la potencia para emulsionar el material de la lente.
Haciendo referencia a la figura 12, una
secuencia o combinación 1200 de impulsos incluye unos impulsos 1210,
1220, 1230, 1240 y 1250, siendo cada uno de ellos similar al
impulso representado en la figura 3. Cada impulso incluye un
componente de aumento lineal 310 y un componente de descenso lineal
programado 320. Cada impulso tiene una potencia reducida en
relación con un impulso anterior. Por ejemplo, el impulso P3 tiene
una potencia menor que el impulso P2, y el impulso P4 tiene una
potencia inferior al impulso P3.
Haciendo referencia a la figura 13, una
secuencia o grupo de impulsos incluye unos impulsos 1310, 1320,
1330, 1340 y 1350. Cada impulso es similar al impulso representado
en la figura 4, y cada impulso tiene una potencia reducida en
relación con un impulso anterior. Sin embargo, la figura 14 ilustra
una forma de realización adicional en la que una secuencia o
combinación 1400 de impulsos 1410, 1420, 1430, 1440 y 1450 tiene una
potencia reducida durante un tiempo. La combinación 1400 incluye
unos impulsos con diferentes formas y tamaños, incluyendo unos
impulsos rectangulares y unos impulsos con un componente lineal.
Las figuras 15-19 están
destinadas a transformar impulsos entre diferentes modos de impulsos
en respuesta a un controlador, tal como un pedal para el pie o
conmutador de pedal. Los impulsos se transfieren entre modos de
impulsos y modos ráfaga. Los patrones de impulsos están mostrados
con relación a cuatro posiciones de pedal para el pie, que puede
definirse o no mediante un tope o indicador de posición. Los
expertos en la materia apreciarán que un pedal para el pie o un
conmutador pueden adoptar otras posiciones, y que las transiciones
descritas en la presente memoria pueden realizarse mediante presión
y liberación del pedal para el pie.
Haciendo referencia a la figura 15, el modo
"ráfaga" proporciona una serie de impulsos de amplitud 1500 de
potencia ultrasónica constantes, de anchura fija y periódicos,
estando seguido cada uno de ellos por un tiempo de "apagado"
1510. El tiempo de apagado 1510 entre los impulsos 1500 está
controlado por los datos del cirujano mediante el movimiento o
presión del pedal para el pie. Dicho de otro modo, en el modo
ráfaga, cada impulso 1500 tiene un tiempo de "encendido" 1520
fijo y un tiempo de "apagado" 1510 variable, y el tiempo de
"apagado" 1510 está ajustado basándose en la manipulación por
parte del usuario del pedal para el pie. Los impulsos del modo
ráfaga pueden presentar tiempos activos comprendidos entre
aproximadamente 5 ms y aproximadamente 500 ms. El espaciado entre
las ráfagas o el "tiempo de apagado" puede ser de entre
aproximadamente 0 ms (cuando el pedal para el pie está totalmente
hundido y la potencia es continua) y aproximadamente 2,5 segundos.
El tiempo de apagado puede depender de la aplicación y del sistema,
por ejemplo, la cantidad deseada de enfriamiento o disipación de
calor que puede ser necesaria. Los impulsos del modo ráfaga pueden
ser impulsos del modo "ráfaga fija" tal como se representa en
la figura 15 o, alternativamente, pueden ser impulsos de modo
"ráfaga lineal" tal como se representa en la figura 16. En el
modo ráfaga fija, al presionar el pedal para el pie, disminuye el
tiempo de apagado 1510, al tiempo que la amplitud de los impulsos
permanece constante. En el modo ráfaga lineal, al presionar el
pedal para el pie, disminuye el tiempo de apagado 1500 y, además,
ajusta la amplitud. En la forma de realización ilustrada, al
presionar el pedal para el pie, aumenta la amplitud. Por lo tanto,
en ambos modos de ráfaga fija y lineal, el tiempo de "apagado"
de potencia 1510 se puede ajustar, y la amplitud de impulsos puede
ajustarse o no.
Más particularmente, las figuras 16 y 16
ilustran un pedal para el pie en cuatro posiciones. El tiempo de
apagado 1510 disminuye cuando el pedal para el pie está inicialmente
en la Posición 1 y se presiona más hacia a la Posición 2. El número
de impulsos 1500 de amplitud constante y anchura fija aumenta a
medida que se presiona el pedal para el pie. A medida que el pedal
para el pie se presiona de la Posición 2 a la Posición 3, el tiempo
de apagado 1510 alcanza finalmente un tiempo de apagado 1520
predeterminado, por ejemplo, el tiempo de encendido 1520 u otro
tiempo adecuado. Al presionar el pedal para el pie de la posición 3
a la posición 4 reduce el tiempo de apagado 1510 a cero, es decir,
un tiempo de encendido del 100% 1520 (modo continuo). Un proceso
similar está ilustrado en la figura 6, excepto en el caso de que los
impulsos sean impulsos de modo ráfaga lineal, y la amplitud de
impulsos aumenta asimismo a medida que el pedal para el pie se
desplaza entre diferentes posiciones.
Haciendo referencia a la figura 17, el modo de
"impulso", la amplitud de los impulsos de anchura fija 1700
cambia según la posición del pedal para el pie. En la forma de
realización ilustrada, la amplitud aumenta al presionar el pedal
para el pie.
Las figuras 18 y 19 están destinadas a
transformar impulsos entre modos de impulso y ráfaga en respuesta al
movimiento del pedal para el pie. La figura 18 ilustra la
transición del modo ráfaga al modo de impulso. El pedal para el pie
se presiona para pasar de la Posición 1 a la Posición 2 para reducir
el tiempo de apagado 1510. El tiempo de apagado disminuye más
cuando el pedal para el pie se presiona para pasar de la Posición 2
a la Posición 3. El número de impulsos de amplitud constante y
anchura fija en un periodo de tiempo aumenta a medida que el pedal
para el pie se presiona más. A medida que el pedal para el pie se
sigue presionando, el tiempo de apagado 1510 alcanza finalmente un
valor predeterminado, tal como el tiempo de apagado 1520 u otro
valor adecuado. En la forma de realización ilustrada, el valor
predeterminado es igual al tiempo de encendido 1520. La amplitud
del impulso se ajusta a continuación después de que el tiempo de
apagado 1510 sea igual al tiempo de encendido 1520 (u otro valor
adecuado), aumentando de este modo la energía generada mediante la
pieza de mano, y transformando los impulsos de modo ráfaga a
impulsos de modo de impulso.
Haciendo referencia a la figura 19, los impulsos
pasan del modo de impulso a los impulsos de modo ráfaga. Si el
sistema está inicialmente en un modo de impulso y el pedal para el
pie se presiona hacia la posición 4, al liberar el pedal para el
pie se reduce inicialmente la amplitud de los impulsos. Después de
que la amplitud alcance una amplitud predeterminada, la liberación
del pedal para el pie deriva asimismo en el ajuste del modo ráfaga
y en el aumento del tiempo de "apagado" de potencia 1510,
proporcionando de este modo unos impulsos de anchura fija 1500
menores en un tiempo determinado y menos potencia con respecto a la
punta ultrasónica 113, para enfriar la punta 113.
Tal como se muestra en las figuras 18 y 19, un
cirujano puede escoger ventajosamente entre impulsos de modo de
impulso a impulsos de modo ráfaga mediante la manipulación de un
único controlador, por ejemplo, presionando y liberando el pedal
para el pie. Esta disposición resulta particularmente beneficiosa
dado que estas transformaciones pueden conseguirse sin las
interrupciones y ajustes que se asocian de lo contrario con el
cambio a diferentes modos de impulsos, por ejemplo, ajustando los
parámetros en una pantalla de visualización o interfaz. En su
lugar, las formas de realización permiten ventajosamente
transiciones de impulsos continuos mediante la presión y liberación
del pedal para el pie como parte de un movimiento continuo y natural
del pie del cirujano, simplificando de este modo la configuración y
el funcionamiento del equipo quirúrgico y simplificando los
procedimientos quirúrgicos.
Haciendo referencia a la figura 20, la cantidad
de potencia de cada impulso puede aumentar gradualmente mediante la
utilización de un impulso de multisegmento o multietapa 200. Los
expertos en la materia apreciarán que un impulso multisegmento
puede tener dos, tres, cuatro y otro número de segmentos. Por lo
tanto, el impulso de dos segmentos mostrados en la figura 20 se
proporciona a título ilustrativo y no limitativo.
En la forma de realización ilustrada, una
primera etapa 2010 presenta una potencia inferior a una etapa
posterior 2020. Por ejemplo, tal como se representa en la figura
20, un primer segmento de impulso 2010 está en una primera amplitud
para un tiempo predeterminado, seguido de un segundo segmento de
impulso 2020 en una segunda amplitud para un tiempo predeterminado.
La configuración de un impulso multisegmento para proporcionar una
transición gradual de potencia baja a una potencia más elevada
proporciona la capacidad de sujetar y emulsionar el material de la
lente de manera más precisa en contraposición con las transiciones
abruptas de niveles de potencia inferiores a máximos, tal como en
un cuadrado típico, que puede alejar sin darse cuenta el material
de la punta durante el corte del material de la lente. Haciendo
referencia a la figura 21, en las formas de realización
alternativas, un impulso de multisegmento 2100 puede presentar más
de dos segmentos de amplitud en aumento. En la forma de realización
ilustrada, un impulso tiene tres segmentos de impulso 2110, 2120 y
2130. Otros impulsos pueden tener cuatro, cinco y otro número de
segmentos de impulso tal como sea necesario.
Los impulsos diferentes y los patrones de
impulsos descritos anteriormente son impulsos de energía ultrasónica
que se pueden suministrar en paquetes a elementos de transductores
de las piezas de mano. Por ejemplo, tal como se muestra en las
figuras 2B y 2C, la energía ultrasónica se suministra a unos
elementos piezoeléctricos como paquetes intermitentes de impulsos
que están separados por un periodo de apagado. Los patrones de
impulsos según las formas de realización alternativas de la
invención descrita anteriormente se suministran a unos elementos
piezoeléctricos de una pieza de mano de ultrasonidos durante estos
tiempos de "encendido" y dentro de estos paquetes.
Por ejemplo, la figura 23 ilustra unos paquetes
de impulso de energía ultrasónica que presentan una potencia
secuencialmente en aumento, tal como se representa en la figura 10.
Como ejemplo adicional, la figura 24 ilustra unos paquetes de
impulsos de energía ultrasónica con una potencia secuencialmente en
descenso, tal como se representa en la figura 13. Los expertos en
la materia apreciarán que un paquete puede tener uno o más grupos
de impulsos, y que un paquete puede terminar al final de un grupo de
impulsos o en medio de un grupo de impulsos. Por ejemplo, las
figuras 22 y 23 ilustran un paquete que acaba con el segundo impulso
en un grupo de impulsos. El paquete puede terminar asimismo con el
último impulso en el grupo de impulsos. De este modo, las figuras
22 y 23 se proporcionan a título ilustrativo y no limitativo. Los
expertos en la materia apreciarán asimismo que las formas de
realización de los impulsos descritos en la presente memoria no
tienen que estar formados u organizados en paquetes para controlar
la pieza de mano de ultrasonidos.
Claims (10)
1. Procedimiento de control y manipulación de
impulsos que son suministrados a una pieza de mano de ultrasonidos
de un sistema quirúrgico de facoemulsificación, comprendiendo el
procedimiento:
programar un componente de aumento lineal
(312);
programar un componente de descenso lineal
(322); y
generar un impulso (300) que presenta unos
segmentos múltiples, en el que
un primer segmento (310) incluye el componente
de aumento lineal que aumenta desde una primera amplitud hasta una
segunda amplitud,
un segundo segmento (330) empieza al final del
primer segmento y está en la segunda amplitud, y
un tercer segmento (320) incluye el componente
de descenso lineal que disminuye desde la segunda amplitud hasta una
tercera amplitud, y
estando programados los componentes de aumento y
de descenso lineal de manera distinta a un aumento natural y a un
descenso natural causados por la activación y desactivación de un
elemento de potencia que genera los impulsos, caracterizado
porque el componente de aumento lineal (312) aumenta de manera más
lenta que un aumento natural cuando el elemento de potencia está
activado.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el componente de descenso lineal (233) decae de manera más
lenta que un descenso natural cuando el elemento de potencia está
desactivado.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la primera amplitud es cero.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la primera amplitud no es cero.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el componente de aumento lineal (312) aumenta a una
velocidad que es aproximadamente la misma que la velocidad a la cual
disminuye el componente de descenso lineal (322).
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el componente de aumento lineal (312) aumenta más
rápidamente, que disminuye el componente de descenso lineal
(322).
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la segunda etapa (330) está en una amplitud sustancialmente
constante.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la tercera amplitud es aproximadamente la misma que la
primera amplitud.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la tercera amplitud es mayor que la primera amplitud.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, que comprende:
generar una pluralidad de impulsos (300),
presentando cada impulso
un primer segmento de impulso (310) que aumenta
linealmente desde una primera amplitud hasta una segunda amplitud
entre aproximadamente 5 y 500 milisegundos,
un segundo segmento de impulso (330) en la
segunda amplitud para una cantidad predeterminada de tiempo (332);
y
un tercer segmento de impulso (320) que
disminuye linealmente entre la segunda amplitud y la tercera
amplitud entre aproximadamente 5 y 500 milisegundos.
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