Ультразвуковой наконечник - RU2628461C2

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение, в целом, относится к ультразвуковым устройствам и, в частности, к ультразвуковым наконечникам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

При определенных заболеваниях глаз, например диабетической ретинопатии, плотные эпимакулярные мембраны и другие виды соединительной ткани врастают в задний сегмент глаза и вызывают ухудшение состояния здоровья глаз. Кровеносные сосуды могут нарастать вдоль сетчатки и стекловидного тела глаза. Лечение заключается в удалении вросших тканей. При несвоевременном лечении эти новые кровеносные сосуды могут кровоточить, вызывать помутнение или разрушение сетчатки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В некоторых вариантах реализации изобретения, система наконечника содержит ультразвуковой наконечник и лопатку. Ультразвуковой наконечник содержит источник вибрации и звукоприемник. Источник вибрации выполнен с возможностью формирования ультразвуковых колебаний, а звукоприемник выполнен с возможностью преобразования колебаний в ультразвуковые движения. Лопатка подключена к звукоприемнику и выполнена с возможностью перемещения под воздействием ультразвуковых движений. Лопатка может иметь любую подходящую форму и размер.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Далее, в качестве примера, будут более детально описаны типовые варианты реализации изобретения, согласно настоящему описанию, со ссылкой на прикрепленные фигуры, при этом:

Фиг. 1 иллюстрирует пример ультразвукового наконечника, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения;

Фиг. с 2А по 2F иллюстрируют пример лопатки ультразвукового наконечника, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения;

Фиг. 3 иллюстрирует пример хирургической консоли, которая может использоваться с ультразвуковым наконечником, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения; и

Фиг. 4 иллюстрирует пример схемы управления, которая может быть использована с ультразвуковым наконечником, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На основании описания и графических материалов, детально показан пример варианта реализации изобретения в соответствии с раскрытыми устройствами, системами и способами. Описание и графические материалы не предполагают исчерпывающих или других границ, или ограничений формулы изобретения в соответствии с определенным вариантом реализации изобретения, проиллюстрированном на графических материалах и раскрытом в данном описании. Несмотря на то что графические материалы отображают возможный вариант реализации изобретения, графические материалы не обязательно масштабировать, при этом определенные функции могут быть расширены, удалены или частично разделены для лучшей иллюстрации варианта реализации изобретения.

Фиг. 1 иллюстрирует пример ультразвукового наконечника 10. Ультразвуковой наконечник 10 может содержать любые подходящие компоненты, выполненные с возможностью движения лопатки 30 с частотой ультразвуковых движений. Лопатка 30 может использоваться для отделения, рассечения и/или расслоения плотных эпимакулярных мембран и/или других соединительных тканей сетчатки, с целью лечения заболеваний глаз, в частности диабетической ретинопатии. В данном примере, ультразвуковой наконечник 10 содержит вал 20, вставку 22, источник вибраций 24, звукоприемник 26, дистальную часть 28 и лопатку 30, соединенную, как показано, от проксимального конца к дистальному концу вдоль центральной оси 40.

Ультразвуковые движения происходят с частотой, превышающей приблизительно 20000 Гц. Ультразвуковые движения могут совершаться в любом подходящем направлении. В некоторых вариантах реализации изобретения, ультразвуковые движения могут содержать продольные и/или вращательные движения. Продольные движения могут быть параллельны центральной оси 40. Вращательные движения могут происходить вокруг оси, например центральной оси 40.

Источник вибрации 24 выполнен с возможностью создания ультразвуковых колебаний. Ультразвуковые колебания представляют собой колебания, происходящие с частотой, превышающей 20 000 Гц. Источник вибрации 24 может содержать любые подходящие компоненты, способные создавать ультразвуковые колебания. В некоторых вариантах реализации изобретения, набор пьезоэлектрических кристаллов может создавать ультразвуковые колебания. Например, первый набор пьезоэлектрических кристаллов поляризован для создания продольных колебаний, а второй набор пьезоэлектрических кристаллов поляризован для создания вращательных колебаний. Два задающих сигнала могут возбуждать два набора кристаллов.

Звукоприемник 26 выполнен с возможностью преобразования вибраций, формируемых источником вибрации 24, в ультразвуковые движения. Звукоприемник 26 может содержать дистальную часть 28, которая присоединена к лопатке 30, и может содержать любой подходящий материал, например титановый сплав. В некоторых вариантах реализации изобретения, кольцеобразные пьезоэлектрические кристаллы могут прикрепляться к звукоприемнику 26, благодаря чему кристаллы могут передавать продольные и вращательные колебания к звукоприемнику 26. Затем дистальная часть 28 звукоприемника 26 может передавать движения к лопатке 30, которая перемещается под воздействием ультразвуковых движений. В некоторых вариантах реализации изобретения, источник вибрации 24 и звукоприемник 26 могут размещаться внутри полого цилиндрического корпуса 42.

Фиг. с 2А по 2F иллюстрируют примеры лопатки 30. Фиг. 2А представляет собой вид сбоку лопатки, состоящей из ручки 50 и лезвия 52 с кромкой 54. Фиг. 2В представляет собой более детальный вид поперечного сечения лезвия 52. Ручка 50 лопатки имеет центральную ось 60, а лезвие 52 имеет проксимальную часть 55 и наконечник 56. Зенитный угол изгиба θ_изгиба иллюстрирует угол между центральной осью 60 и осью проксимальной части 55. Зенитный угол наконечника θ_{наконечника} иллюстрирует угол между поверхностями наконечника 56. Толщина наконечника T_t иллюстрирует толщину наконечника 56. Зенитный угол лезвия θ_лезвия иллюстрирует угол между осью наконечника 56 и центральной осью 60. Фиг. 2С иллюстрирует лопатку 30 с зенитным углом изгиба θ_изгиба=0 и зенитным углом лезвия θ_лезвия=0. Фиг. 2D иллюстрирует вид сверху лопатки 30 с лезвием 52 и кромкой 54. Длина лезвия Д_л иллюстрирует длину лезвия 52 вдоль центральной оси 60, а ширина лезвия Ш_л иллюстрирует ширину лезвия с кромкой 54. Линия поперечного сечения А указывает на место поперечного сечения лопатки 30, которое будет более детально описано ниже, в отношении Фиг. 2E.

Лопатка 30 может быть любого подходящего размера или формы. Ширина лезвия Ш_л может иметь любое подходящее значение, например, в диапазоне от 0,2 миллиметра (мм) до 0,8 мм. Длина лезвия Д_л может иметь любое подходящее значение, например, в диапазоне от 1 мм до 10 мм. Толщина наконечника T_t может иметь любое подходящее значение, например, в диапазоне от 0,3 до 2 мм, например от 1,2 до 1,7 мм.

Зенитный угол изгиба θ_изгиба может иметь любое подходящее значение, например, в диапазоне от 0 до 30 градусов, например от 0 до 15 градусов. Зенитный угол лезвия θ_лезвия может иметь любое подходящее значение, например, в диапазоне от 20 до 60 градусов. Зенитный угол наконечника θ_{наконечника} может иметь любое подходящее значение, например, в диапазоне от 20 до 70 градусов.

Фиг. 2Е иллюстрирует примеры поперечного разреза 57(57а-d) лопатки 30 вдоль линии поперечного сечения А на Фиг. 2D. Поперечное сечение 57а имеет плоскую верхнюю и нижнюю поверхность; поперечное сечение 57b имеет скошенную верхнюю и скошенную нижнюю поверхность; поперечное сечение 57с имеет скошенную верхнюю поверхность и плоскую нижнюю поверхность; и поперечное сечение 57d имеет асимметричную верхнюю и плоскую нижнюю поверхность.

Фиг. 2F иллюстрирует примеры кромок 54 лопатки 30. Прямая кромка 64 является практически прямой и может иметь скругленные или прямые углы. Зубчатые кромки 68 и 70 могут иметь любое подходящее количество зубцов 71, например, от 1 до 20 зубцов. Зубчатая кромка 68 имеет шесть зубцов 71, а зубчатая кромка 70 имеет два зубца. Криволинейная кромка 70 может иметь любую подходящую кривизну, например, от почти прямой до полукруглой.

Фиг. 3 иллюстрирует пример хирургической консоли 80, которая может использоваться совместно с наконечником 10. Хирургическая консоль 80 может представлять собой любую подходящую хирургическую консоль 80, например хирургическую систему INFINITI от компании ALCON LABORATORIES, INC., Fort Worth, Texas. Хирургическая консоль 80 подключена к наконечнику 10. Питание подается к наконечнику через электрический кабель 88.

Фиг. 4 иллюстрирует пример схемы управления 100, которая может использоваться совместно с наконечником 10. Примеры схемы управления 100 описаны в патенте США № 5431664, полное содержание которого включено посредством ссылки в данном документе. В некоторых вариантах реализации изобретения, схема управления 100 отслеживает проводимость наконечника 10 и управляет частотой наконечника 10 для поддержания постоянной проводимости. Схема управления 100 может следить за вращательным режимом и/или продольным режимом, и управлять этими режимами в наконечнике 10, используя различные задающие частоты, в зависимости от пьезоэлектрических элементов и звукоприемника 12. В некоторых вариантах реализации изобретения, вращательный задающий сигнал имеет частоту приблизительно 32 кГц, а продольный задающий сигнал имеет частоту приблизительно 44 кГц. Один или более задающих сигналов могут быть непрерывными или могут чередоваться. Например, задающий сигнал может обеспечивать желаемую пульсацию при одной частоте, а затем переключаться на другую частоту для аналогичной пульсации, без наложения частот. Задающий сигнал может содержать короткие промежутки или совсем не содержать промежутков. Амплитуда задающего сигнала может быть модулированной и установлена независимо для каждой частоты.

Компоненты систем и устройств, раскрытых в данном документе (например, хирургической консоли 80), могут содержать интерфейс, логическую схему, память, и/или другие подходящие элементы, любые из которых могут содержать аппаратное и/или программное обеспечение. Интерфейс может принимать данные, выводить данные, обрабатывать ввод и/или вывод данных, и/или выполнять любые подходящие операции. Логическая схема может выполнять указанное функционирование компонента, например выполнять инструкции для формирования выходных данных из входных данных. Логическая схема может быть закодирована в памяти и может выполнять операции, запускаемые с помощью компьютера. Логическая схема может быть процессором, например одним или более компьютером, одним или более микропроцессором, одним или более приложением, и/или другой логической схемой. Память может хранить информацию и может содержать один или более материальный, машиночитаемый, и/или запускаемый на машине носитель. Примеры памяти содержат компьютерную память (например, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) или постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)), запоминающее устройство большой емкости (например, жесткий диск), сменный носитель информации (например, компакт диск (CD) или цифровой видео диск (DVD)), базу данных, и/или сетевое хранилище (например, сервер), и/или другой машиночитаемый носитель.

В конкретном варианте реализации изобретения, функционирование варианта реализации изобретения может выполняться с помощью одного или более машиночитаемого носителя с закодированной компьютерной программой, программным обеспечением, выполняемыми машиночитаемыми инструкциями, и/или инструкциями, которые могут быть выполнены компьютером. В конкретном варианте реализации изобретения, функционирование может выполняться одним или более машиночитаемым носителем, сохраненным, реализованным и/или закодированным с компьютерной программой, и/или имеющем сохраненную и/или закодированную компьютерную программу.

Несмотря на то что данное раскрытие изобретения описано в терминах некоторых вариантов реализации изобретения, модификации (например, изменения, замещения, дополнения, пропуски и/или другие модификации) изобретения являются очевидными для специалистов в данной области. Соответственно, модификации могут быть выполнены для варианта реализации изобретения без отступления от объема настоящего изобретения. Например, модификации могут быть выполнены для систем и устройств, раскрытых в данном документе. Компоненты систем и устройств могут быть интегрированы или разделены, и функционирование систем и устройств может быть выполнено большим количеством компонентов, меньшим количеством компонентов или другими компонентами. В качестве другого примера, модификации могут быть выполнены для способов, раскрытых в данном документе. Способы могут включать большее количество этапов, меньшее количество этапов или другие этапы, и при этом этапы могут выполняться в любом подходящем порядке.

Возможны и другие модификации без отступления от объема настоящего изобретения. Например, описание иллюстрирует варианты реализации изобретения в части практического применения, при этом другие варианты применения будут очевидны для специалистов данной области. Кроме того, если будущие разработки появятся в области, обсуждаемой в данном документе, то раскрытые системы, устройства и способы будут использованы с такими будущими разработками.

Объем настоящего изобретения не может быть определен на основании данного описания. В соответствии с патентным законодательством, описание поясняет и иллюстрирует принципы и режимы работы изобретения с использованием приводимых в качестве примера вариантов реализации изобретения. Описание позволяет другим специалистам в данной области использовать системы, устройства и способы в различных вариантах реализации изобретения и с различными модификациями, однако не может быть использовано для определения объема настоящего изобретения.

Объем настоящего изобретения может быть определен со ссылкой на формулу изобретения и полный объем эквивалентов, на которые дает право формула изобретения. Все термины в формуле изобретения даны с их широкими допустимыми конструкциями и их обычным значением, как будет понятно специалистам в данной области, за исключением явно указанных в данном документе, имеющих противоположный смысл. Например, использование артиклей единственного числа, к примеру "а", "the" и так далее, следует читать как один или более указанный элемент, исключая изложенные в формуле изобретения явно указанные ограничения, имеющие противоположный смысл. В качестве другого примера, "каждый" относится к каждому члену множества или каждому члену подмножества, при этом множество может содержать нуль, один или более одного элемента. В целом, изобретение выполнено с возможностью модификации, а объем изобретения может быть определен без ссылки на описание, но со ссылкой на формулу изобретения и ее полный объем эквивалентов.

Реферат

Изобретение относится к медицине. Система наконечника содержит: ультразвуковой наконечник, который содержит источник вибрации, выполненный с возможностью формирования множества ультразвуковых колебаний, и звукоприемник, выполненный с возможностью преобразования вибраций в ультразвуковые движения; и лопатку, подключенную к звукоприемнику и выполненную с возможностью перемещения под воздействием ультразвуковых движений. Лопатка содержит ручку лопатки, имеющую центральную ось, и лезвие, при этом лезвие имеет проксимальную часть, продолжающуюся от дистального конца ручки лопатки, и наконечник, продолжающийся от дистального конца проксимальной части. Центральная ось проксимальной части имеет не равный 0 угол изгиба (θ изгиба), значение которого больше 0 и меньше 30 градусов относительно центральной оси ручки лопатки; и центральная ось наконечника расположена под углом лезвия (θ лезвия) от 20 до 60 градусов относительно центральной оси ручки лопатки. Применение данного изобретения позволит отделить мембрану в ходе хирургии пациента с ретинопатией. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула