Устройство сопряжения между лазерным источником и оперируемой тканью

Группа изобретений относится к медицине. Устройство сопряжения между лазерным источником и оперируемой тканью характеризуется тем, что оно содержит кольцо, окно, прозрачное для лазерного луча, создаваемого лазерным источником, сквозной канал аспирации, сквозной канал ирригации. При этом кольцо имеет боковую стенку, проксимальный конец, предназначенный для контакта с оперируемой тканью, и дистальный конец, предназначенный для приема конца лазерного источника. Причем окно герметично установлено на кольце, закрывая дистальный конец кольца. Сквозной канал аспирации проходит между внутренней и наружной поверхностями боковой стенки. Причем сквозной канал аспирации предназначен для соединения с модулем аспирации для обеспечения создания вакуума во внутреннем пространстве, определенном между окном и боковой стенкой. Сквозной канал ирригации проходит между внутренней и наружной поверхностями боковой стенки. Причем канал ирригации предназначен для соединения с модулем ирригации для обеспечения ввода жидкости во внутреннее пространство. Устройство для лазерной офтальмологической хирургии содержит лазерный источник и устройство факоэмульсификации, систему ирригации и систему аспирации, устройство сопряжения. Применение данной группы изобретений позволит обеспечить быстрое и безболезненное присасывание. 2 н. и 11 з.п.ф-лы, 7 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области хирургических операций, выполняемых с использованием лазера, более конкретно к области офтальмологической хирургии, в частности к применениям для разреза роговицы или хрусталика.

Изобретение относится к переходному устройству сопряжения для связи лазерного источника с оперируемой тканью человека или животного, такой как роговица или хрусталик.

Термин "лазерный источник" означает источник света, способный излучать лазерный луч в виде ультракоротких импульсов, длительность которых находится в пределах от 1 фемтосекунды до 100 пикосекунд, предпочтительно от 1 до 1000 фемтосекунд, в частности порядка одной сотни фемтосекунд.

Уровень техники

Из предшествующего уровня техники известно выполнение хирургических операций глаза, таких как разрез роговицы или хрусталика.

Лазерный источник является инструментом, способным разрезать ткань роговицы, например, фокусируя лазерный луч на строме роговицы и создавая непрерывный ряд мелких, соседствующих друг с другом кавитационных пузырьков, формирующих затем линию разреза.

Более точно, во время фокусирования лазерного луча на роговице, когда интенсивность лазерного источника превышает пороговое значение, называемое порогом оптического разрушения, посредством нелинейной ионизации формируется плазма. Затем формируется кавитационный пузырек, вызывающий строго локализованное разрушение окружающих тканей. Таким образом, объем, фактически удаляемый лазерным источником, является очень малым по сравнению с разрушаемой областью.

Чтобы иметь возможность связать лазерный источник с глазом пациента, известно использование переходного устройства сопряжения, располагаемого между глазом пациента и лазерным источником.

Такое устройство сопряжения позволяет поддерживать глазное яблоко в стабильном и постоянном положении, центрованном и находящемся на известном расстоянии от лазерного источника, избегая в то же время какого-либо движения на протяжении операции.

1. Устройство сопряжения, известное из уровня техники

1.1. Первый пример существующего устройства сопряжения

На фиг. 1 показан первый пример устройства сопряжения, соответствующего предшествующему уровню техники. Устройство сопряжения содержит кольцо, включающее в себя усеченный конус 1 с осью A–A'. Усеченный конус 1 открыт с обоих концов. Большое основание 11 усеченного конуса 1 предназначено для приема конца лазерного источника. Малое основание усеченного конуса 1 предназначено для контакта с глазом 2. Устройство сопряжения также содержит:

- кольцевую канавку 12 для газового потока, проходящую по периферии малого основания, и

- трубчатый элемент 122 доступа, проходящий радиально наружу и позволяющий соединять кольцевую канавку с внешним устройством аспирации (не показано) через соединительную трубку 123.

Кольцевая канавка 12 имеет U-образное сечение, определяемое двумя кольцевыми бортиками 124, 125, прижимаемыми к глазу 2 пациента. Устройство аспирации само по себе известно специалистам в данной области техники и позволяет создавать вакуум в кольцевой канавке 12, когда кольцевые бортики 124, 125 прижимаются к глазу 2. Создание вакуума в кольцевой канавке 12 позволяет на протяжении всей операции удерживать устройство сопряжения на глазу 2 за счет эффекта присасывания.

1.2. Принцип действия существующего устройства сопряжения, соответствующего первому примеру

Принцип действия такого устройства сопряжения является следующим.

Сначала хирург помещает кольцо устройства сопряжения на глаз 2.

Когда кольцо установлено правильно и отцентровано, включают устройство аспирации, чтобы создать вакуум в пространстве, образованном между кольцевой канавкой 12 и глазом, чтобы закрепить устройство сопряжения на глазу 2 посредством присасывания.

Когда кольцо закреплено на глазу 2, кольцо заполняют жидкостью, имеющей показатель преломления, близкий к показателю преломления роговицы, пока роговица не погрузится в нее. Жидкость, в которую, таким образом, погружена роговица, имеет то преимущество, что упрощается траектория прохождения лазерных лучей через роговицу, поскольку эти лучи проходят через плоскую, а не через изогнутую поверхность роговицы пациента, которая, более того, часто подвержена мелким оптическим дефектам (астигматизму), добавляющим возможные аберрации на пути прохождения лазерного луча.

Лазерный источник затем помещают справа от устройства сопряжения, дистальный участок лазерного источника вставляют в устройство сопряжения и закрепляют на нем так, чтобы глаз 2 и оптическая ось лазера были выровнены друг с другом и надежно зафиксированы на протяжении операции.

1.3. Недостатки существующего устройства сопряжения, соответствующего первому примеру

Такое устройство сопряжения имеет много недостатков.

1.3.1. Давление, прикладываемое к устройству сопряжения для обеспечения герметичности

В частности, эффективность присасывания устройства сопряжения к глазу 2 зависит от качества уплотнения между кольцевыми бортиками 124, 125 и глазом 2.

Полный контакт, таким образом, должен быть получен по всей длине окружности линии контакта каждого кольцевого бортика 124, 125.

Это не всегда просто, поскольку глаза у всех пациентов различны и поверхность глазного яблока не обязательно следует углу наклона каждого из кольцевых бортиков 124, 125.

Для преодоления этой неоднородности между глазами пациентов необходимо, следовательно, сильно прижимать кольцо устройства сопряжения, чтобы получить хорошее уплотнение между канавкой 12 и глазом 2, что наносит ущерб комфорту и безопасности пациента. И конечно, сила, приложенная к кольцу устройства сопряжения для получения удовлетворительного уплотнения, имеет тенденцию вжимать кольцевые бортики 124, 125 в конъюктиву.

Сила, которая должна прикладываться для достижения герметизации, иногда бывает настолько значительной, что дискомфорт для пациента может быть болезненным. Более того, это давление, даже если прикладывается в течение короткого времени, немедленно вызывает у пациента увеличение внутриглазного давления, которое у некоторых пациентов, подверженных риску (высокая миопия, отслойка сетчатки в анамнезе или глаукома), может привести в результате к серьезным побочным эффектам.

1.3.2. Время, необходимое для достижения вакуума

Более того, как было описано ранее, присасывание устройства сопряжения к глазу 2 получают с помощью устройства аспирации, создающего вакуум в пространстве, ограниченном между канавкой 12 и глазом 2.

Поскольку газ способен сжиматься и расширяться, сила аспирации зависит от объема газа, содержащегося в этом герметизированном пространстве. Чем больше этот объем, тем медленнее увеличивается сила аспирации.

Некоторые традиционные устройства сопряжения содержат трубки, полностью заполненные газом, который увеличивает время, необходимое для получения удовлетворительного присасывания.

1.3.3. Уровень вакуума

Кроме того, чтобы удерживать устройство сопряжения на месте, уровень вакуума должен быть значительным.

Действительно, чтобы противостоять микродвижениям глаза и тенденции к утечке, сила аспирации должна быть значительной.

Однако известно, что сила F аспирации зависит от вакуумного давления P и площади поверхности S, к которой приложен вакуум, а именно:

F = P × S.

В традиционных устройствах сопряжения поверхность, к которой прикладывают вакуум, мала (то есть ограничивается поверхностью глаза между двумя кольцевыми бортиками), поэтому необходимо прикладывать значительное значение вакуума, чтобы получить силу F аспирации, позволяющую противостоять микродвижениям глаза и тенденции к утечке.

Величина приложенного вакуума иногда приводит к появлению кровоизлияния под конъюктиву (истечение под конъюктиву красных кровяных телец, связанное с аспирацией). Хотя поверхностные экхимозы обычно сильно ограничены и не имеют последствий для зрения, их появление желательно ограничивать.

1.3.4. Манипуляции

Когда присасывание получено, присасывающее кольцо становится прикрепленным к глазному яблоку, а перевернутый открытый конус ограничивает объем V, который может быть заполнен жидкостью с показателем преломления, близким к показателю преломления роговицы, такой как вода или физиологический раствор.

Этот этап погружения обычно выполняется вручную путем заливания в конус достаточного количества жидкости, чтобы она поднялась до верхней части конуса.

Для некоторых традиционных устройств сопряжения необходимо выполнить следующие манипуляции:

- взять бутылку,

- отвернуть крышку,

- установить ее вертикально и следить за наполнением конуса,

- залить в конус достаточное количество жидкости.

Эти манипуляции иногда длительны и неточны, что увеличивает время присасывания, которое должно быть уменьшено до минимума.

1.3.5. Затраты

Некоторые традиционные устройства сопряжения работают с конкретным хирургическим оборудованием. В них должны быть встроены отсасывающая система с насосом, трубки и датчики вакуума. Каждая система является специфической, и для нее необходимо покупать все эти принадлежности. Настоящее изобретение позволяет избегать этих ненужных затрат. Действительно, это устройство сопряжения для пациента работает с принадлежностями, уже присутствующими в помещении операционной, в частности с устройством факоэмульсификации. Последнее оснащено аспирационным насосом с датчиком вакуума и инфузионной линией и уже имеет соответствующие трубки. Наши экспериментальные тесты продемонстрировали, что новое устройство сопряжения, являющееся задачей изобретения, прекрасно работает с устройством факоэмульсификации, что создает существенную экономию для заказчика.

Более того, если устройство факоэмульсификации, оснащенное своей насосной системой и датчиками, интегрируется в лазерное оборудование, это значительно упрощает конфигурацию в операционной до единой машины, позволяющей выполнять хирургическую процедуру целиком с одними расходными материалами и единой системой аспирации/ирригации, которая становится многофункциональной системой, обеспечивающей, в первую очередь, выполнение присасывания устройства сопряжения пациента и, во-вторых, завершение процедуры ирригации/аспирации фрагментов хрусталика и кортикальных масс хрусталика.

1.2. Второй пример существующего устройства сопряжения

На фиг. 2 показан второй пример устройства сопряжения, соответствующего предшествующему уровню техники. Этот второй пример устройства сопряжения отличается от первого примера тем, что устройство сопряжения содержит прозрачную для лазерного излучения пластинку 13, расположенную вблизи малого основания усеченного конуса 1, предназначенного для контакта с глазом 2.

Эта пластинка 13 дает возможность уплощения роговицы 2 пациента. Такое уплощение роговицы необходимо, когда устройство сопряжения не содержит жидкости для уменьшения роговичной диоптрии. Однако уплощение передней стороны роговицы (как показано на фиг. 2) вызывает появление складок на задней стороне роговицы, и эти складки ухудшают качество лазерной операции. Такой недостаток, связанный с появлением складок на задней стороне роговицы, в частности, описан в статье, озаглавленной "Optical patient interface in femtosecond laser-assisted cataract surgery: Contact corneal applanation versus liquid immersion", доктора медицины Джонатана Х. Таламо, специалиста-хирурга Филиппа Гудинга, специалиста-хирурга Дэвида Энджилей, доктора медицины Уильяма В. Калберсана, доктора философии Джорджа Шуле, бакалавра Дэниэля Андерсена, доктора философии Джорджа Марселино, доктора философии Эммы Эссок-Бернс, доктора медицины Хуана Бэтл, доктора медицины Рафаэля Фелица, доктора медицины Нейла Фридмана, доктора философии Паланкера.

2. Задача изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в создании устройства сопряжения для преодоления по меньшей мере одного из упомянутых выше недостатков.

Раскрытие сущности изобретения

Для решения этой задачи изобретение предлагает устройство сопряжения между лазерным источником и оперируемой тканью, характеризующееся тем, что оно содержит:

- кольцо, имеющее:

боковую стенку,

проксимальный конец, предназначенный для контакта с оперируемой тканью, и

дистальный конец, предназначенный для приема конца лазерного источника,

- окно, прозрачное для лазерного луча, создаваемого лазерным источником, причем упомянутое окно герметично установлено на кольце, закрывая дистальный конец кольца,

- канал аспирации, проходящий между внутренней и наружной сторонами боковой стенки, причем канал аспирации предназначен для соединения с модулем аспирации для обеспечения создания вакуума во внутреннем пространстве, определенном между окном и боковой стенкой,

- канал ирригации, проходящий между внутренней и наружной сторонами боковой стенки, причем канал ирригации предназначен для соединения с модулем ирригации для обеспечения ввода жидкости во внутренний объем.

Таким образом, настоящее изобретение предлагает устройство сопряжения, используемое, в частности, в области лазерной офтальмологической хирургии и способное быстро и безболезненно присасываться, а также одновременно позволяющее автоматически вводить жидкость, причем такое устройство сопряжения совместим с использованием модулей ирригации и аспирации, которые могут интегрироваться в устройство, обычно присутствующее в офтальмологической операционной: факоэмульсификатор. Таким образом, устройство сопряжения может использоваться в устройстве, содержащем лазерный источник и факоэмульсификатор, причем это устройство содержит единый модуль ирригации и аспирации (насос + датчик вакуума), используемый как для лазерной операции, так и для операции факоэмульсификации. Это позволяет ограничить затраты посредством интегрирования в одном устройстве элементов, общих для двух конкретных модулей (то есть лазерный источник, с одной стороны, и факоэмульсификатор, с другой стороны), обычно отдельных в операционной.

Конечно, настоящее изобретение также совместимо с неинтегрированными модулями ирригации и аспирации, содержащими, например, один (или несколько) контейнер(ов), такой как шприц, одну (или несколько) трубку(ок) и один (или несколько) насос(ов), таких как электрический шприц-нагнетатель.

Наличие канала ирригации, открытого в пространство, образованное между окном и боковой стенкой кольца, исключает необходимость уплощения роговицы для уменьшения роговичной диоптрии. Таким образом, существует возможность смещения окна, располагая его вблизи дистального конца кольца, чтобы избежать любого контакта между глазом пациента и окном.

Предпочтительными, но не создающими ограничений аспектами устройства сопряжения являются:

- устройство сопряжения может дополнительно содержать ловушку для пузырьков, проходящую вокруг окна;

- ловушка для пузырьков может состоять из круговой внутренней канавки, проходящей между боковой стенкой и окном;

- канал аспирации может проходить в плоскости, содержащей окно;

- окно может быть покрыто слоем гидрофильного материала;

- окно может иметь непланарную геометрию с параллельными поверхностями, имеющую, например, вогнутость, улучшающую эвакуацию пузырьков в направлении ловушки для пузырьков;

- окно может иметь непланарную геометрию с непараллельными поверхностями, имеющую, например, двояковыпуклость, придающую, таким образом, окну оптическую роль;

- кольцо содержит расширяющееся горло в целом в форме усеченного конуса, изогнутое в наружном направлении на его проксимальном конце, причем расширяющееся горло может накладываться на внешнюю поверхность оперируемой ткани;

- окно может быть прикреплено к кольцу посредством приклеивания;

- внутренний диаметр канала ирригации может быть меньше, чем внутренний диаметр канала аспирации.

Изобретение также относится к способу установки устройства сопряжения между лазерным источником и оперируемой тканью, содержащего:

- боковую стенку,

- проксимальный конец, предназначенный для контакта с оперируемой тканью,

- дистальный конец, предназначенный для приема конца лазерного источника, и

- окно, прозрачное для лазерного луча, создаваемого лазерным источником, герметично установленное на дистальном конце кольца,

при этом способ включает следующие этапы, на которых:

- располагают кольцо на оперируемой ткани;

- одновременно включают жидкостное устройство аспирации и жидкостное устройство ирригации:

включают устройство аспирации, позволяющее создавать вакуум во внутренним пространстве, определенном между окном, боковой стенкой и оперируемой тканью,

включают устройство ирригации, позволяющее заполнить внутреннее пространство жидкостью;

- отключают устройство ирригации, когда жидкость входит в контакт с окном;

- отключают аспирационный насос, как только достигнут желательный порог вакуума;

- поддерживают постоянный вакуум на протяжении всей процедуры.

Когда процедура завершена, устройство сопряжения отделяют от ткани, восстанавливая атмосферное давление во внутреннем пространстве, определенном между окном, боковой стенкой и оперируемой тканью.

Краткое описание чертежей

Другие характеристики и преимущества изобретения будут понятны из описания, приведенного здесь далее для целей иллюстрации, но не ограничения, со ссылкой на приложенные чертежи.

На фиг. 1, 2 и 4В показаны схематичные изображения устройства сопряжения, соответствующего предшествующему уровню техники;

на фиг. 3, 4A, 5 и 6 – схематичные изображения устройства сопряжения, соответствующего изобретению,

на фиг. 7 – способ установки устройства сопряжения, соответствующего изобретению.

Осуществление изобретения

Устройство сопряжения, соответствующее изобретению, теперь будет описано со ссылкой на чертежи. На этих различных чертежах эквивалентные элементы обозначены одними и теми же ссылочными позициями.

Устройство сопряжения предназначено для расположения между лазерным источником и оперируемой мишенью 2. Мишенью 2 является, например, ткань человека или животного, на которой должна проводиться операция, такая как глазное яблоко, в частности роговица или хрусталик.

В остальной части описания изобретение будет описано посредством примера в отношении роговицы глаза человека или животного. Тем не менее, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что устройство сопряжения, соответствующее изобретению, может быть использовано и в других применениях.

1. Общее описание устройства сопряжения

Как показано на фиг. 3, устройство сопряжения содержит кольцо 3, имеющее:

- боковую стенку 31 в целом цилиндрической или конической формы,

- проксимальный конец 311, предназначенный для контакта с оперируемым глазом 2, и

- дистальный конец 312, предназначенный для приема конца лазерного источника.

Особенностью устройства сопряжения является то, что оно дополнительно содержит прозрачное для лазерного луча окно 32, герметично установленное на дистальном конце 312 кольца 3, чтобы закрывать дистальный конец 312 кольца 3. Кольцо 3 поэтому открыто только на своем проксимальном конце 311, предназначенном для контакта с глазом 2 пациента.

Затем может быть выполнено прикрепление устройства сопряжения к глазу 2 пациента путем создания вакуума во внутреннем пространстве 37, определенном между:

- боковой стенкой 31 кольца 3,

- прозрачным окном 32 и

- глазом 2 пациента.

Таким образом, в отличие от существующих устройств сопряжения, прикрепление устройства сопряжения к глазу 2 посредством создания вакуума не требует создания хорошей опоры между двумя кольцевыми бортиками, определяющими кольцевую канавку.

Благодаря такой новой конструкции уровень вакуума, необходимый для удержания устройства сопряжения на месте, значительно уменьшается, поскольку сила аспирации в этом случае прикладывается ко всей поверхности глазного яблока, покрытого кольцом 3.

Действительно, как показано на фиг. 4B, на которой схематично изображено традиционное устройство сопряжения, показанное на фиг. 1, чтобы получить силу аспирации, например, 3 Н, необходимо приложить вакуум с давлением:

P = F/S,

а именно P = 3/136⋅10^-6,

а именно P = 22058⋅Па = 0,22 бар = 165 мм рт.ст.

Для устройства сопряжения, показанного на фиг. 3, чтобы получить ту же самую силу аспирации 3 Н, необходимое давление вакуума равно только:

P = F/S,

а именно P = 3/301⋅10^-6,

а именно P = 9966 Пa = 0,099 бар = 74 мм рт.ст. (сравните с фиг. 4A).

Таким образом, для устройства сопряжения, показанного на фиг. 3, прикрепление кольца 3 к глазу 2 получается при создании гораздо более низкого вакуума, чем вакуум, требующийся для установки традиционных устройств сопряжения.

2. Подробное описание устройства сопряжения

2.1. Кольцо

В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 3, кольцо 3 содержит боковую стенку 31, имеющую в целом цилиндрическую форму. Однако специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что кольцо 3 может иметь другие формы с симметрией вращения вокруг оси A–A', например форму усеченного конуса.

Проксимальный конец 311 кольца 3 содержит расширенное горло обычно в форме усеченного конуса, изогнутое в направлении наружу и пригодное для наложения на внешнюю поверхность глаза 2, не травмируя его. Это расширенное горло имеет вогнутый профиль с радиусом кривизны, по существу равным радиусу кривизны глаза 2, создавая тангенциальную опору.

Тот факт, что кольцо содержит одно расширенное горло (а не два круговых бортика, как в традиционных устройствах сопряжения), упрощает получение отличного контакта по всей длине окружности линии контакта между глазом 2 и кольцом 3.

Кольцо 3 содержит кольцевую верхнюю часть 34, выступающую радиально внутрь на его дистальном конце 312. Кольцевая верхняя часть 34 содержит углубление на своей боковой стороне, образуя раму для установки в нее прозрачного окна 32. Конечно, возможен и любой другой способ герметичного крепления прозрачного окна на дистальном участке, например: сварка, приклеивание или привинчивание.

Кольцевая верхняя часть 34 также содержит круговую канавку 33, проходящую между боковой стенкой 31 и прозрачным окном 32. Эта круговая канавка образует ловушку для пузырьков воздуха. Действительно, пузырьки воздуха, скорее всего, должны образовываться во время заполнения устройства сопряжения жидкостью с коэффициентом преломления, близким к коэффициенту преломления роговицы. Эти пузырьки воздуха могут отрицательно влиять на эффективность операции, в частности, если они располагаются на пути прохождения лазерного луча, излучаемого лазерным источником. Присутствие ловушки для пузырьков воздуха дает возможность собирать пузырьки воздуха, образующиеся во время заполнения устройства сопряжения на пути распространения лазерного луча. Это обеспечивает хирургу высокую эффективность операции. Это может быть также облегчено неплоской геометрией прозрачного окна, например, с помощью выпуклости в направлении глаза, в то же время сохраняя параллельные поверхности, чтобы улучшить прохождение пузырьков газа в направлении этой канавки.

2.2. Окно

Как показано на фиг. 3, окно 32, прозрачное для луча, создаваемого лазерным источником, имеет форму диска. Конечно, окно может иметь и другие формы (квадратную, прямоугольную, эллиптическую), в зависимости от намеченного применения.

Окно 32 может быть изготовлено из различных материалов, таких как стекло или пластик (поликарбонат, полиметилметакрилат и т.п.).

В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 3, окно 32 и кольцо 3 изготовлены в виде двух отдельных частей. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления изобретения окно 32 и кольцо 3 могут быть изготовлены как одна деталь (моноблок). Это позволяет ограничить риски утечки в месте соединения между кольцом 3 и окном 32.

Когда окно 32 и кольцо 3 выполнены как две отдельные части устройства сопряжения, окно может прикрепляться к кольцу 3 клеем, сваркой или любым другим способом, позволяющим герметично прикрепить окно 32 к кольцу 3.

Окно 32 может быть покрыто слоем гидрофильного материала. Это дает возможность ограничить адгезию пузырьков воздуха к окну 32.

Окно 32 может быть антиотражающим или может иметь любой другой тип оптической обработки для улучшения прохождения лазерного луча в соответствии с его длиной волны.

2.3. Каналы

Устройство сопряжения также содержит два сквозных трубчатых канала, расположенных в боковой стенке 31 кольца 3.

Каждый из сквозных каналов 35, 36 открыт на внутренней стороне боковой стенки 31 кольца и проходит радиально в направлении наружу перпендикулярно оси A–A'.

Каждый канал позволяет подключать удаленное устройство к устройству сопряжения через соответствующую трубку:

- первый канал 36 (называемый "каналом ирригации") позволяет соединять устройство сопряжения с устройством ирригации для введения жидкости во внутреннее пространство 37;

- второй канал 35 (называемый "каналом аспирации") позволяет соединять устройство сопряжения с устройством аспирации для создания вакуума во внутреннем пространстве 37.

Предпочтительно, чтобы канал ирригации 36 проходил под плоскостью, в которой лежит окно 32.

Канал 35 аспирации, предпочтительно, открыт на внутренней поверхности боковой стенки 31 на уровне круговой канавки 33, то есть, иначе говоря, в плоскости, в которой лежит окно 32. Это позволяет гарантировать, что во время заполнения внутреннего пространства 37 жидкость контактирует с окном 32.

В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 3, первый и второй каналы 35, 36 расположены один над другим, так что трубки, присоединенные к каналам с одной стороны и к устройствам ирригации и аспирации с другой стороны, находятся на одной и той же стороне устройства сопряжения, причем эта сторона соответствует височной стороне головы пациента, так что трубки не контактируют с переносицей.

Предпочтительно, диаметр канала 35 ирригации меньше, чем диаметр канала 36 аспирации. Устройства ирригации и аспирации предназначены действовать одновременно, и эта разница в диаметрах позволяет поддерживать небольшой вакуум во время заполнения внутреннего пространства 37 жидкостью и, таким образом, обеспечивать герметичность устройства сопряжения на этом этапе.

Например, в показанном на фиг. 3 варианте осуществления изобретения диаметр канала 35 ирригации выбирается равным 0,5 мм, а диаметр канала 36 аспирации выбирается равным 1 мм.

3. Принцип работы

Принцип работы устройства сопряжения, соответствующего изобретению, теперь будет описан более подробно со ссылкой на устройство сопряжения, показанное на фиг. 3, 5 и 6, и на способ, показанный на фиг. 7. Предполагается, что первый и второй каналы 35, 36 были заранее присоединены к устройству аспирации и ирригации (не показаны) через трубки.

На первом этапе 100 перед началом лазерной операции хирург помещает кольцо 3 устройства сопряжения на глаз 2 и центрует его.

На втором этапе 200–300 хирург одновременно включает жидкостное устройство аспирации и жидкостное устройство ирригации:

- включение устройства аспирации позволяет создать вакуум во внутреннем пространстве 37, который создает присасывание, в то время как

- включение устройства ирригации позволяет заполнить внутреннее пространство 37 жидкостью, необходимой для покрытия роговичного купола и снижения роговичной диоптрии.

Как указано выше, тот факт, что диаметр канала 35 ирригации выбирается явно меньшим по размеру (обычно 0,5 мм) относительно канала 36 аспирации (обычно 1 мм), позволяет поддерживать небольшой вакуум во время заливки жидкости и, таким образом, обеспечивать герметичность устройства сопряжения во время второго этапа.

Закрытое внутреннее пространство 37, определенное между роговицей 2, боковой стенкой 31 и окном 32, заполняется за 1–2 секунды, при этом одновременно отсасывается воздух, создавая достаточный вакуум для присасывания за 2–3 секунды.

Заполнение, таким образом, осуществляется очень быстро и без каких-либо манипуляций, при этом воздух между закрывающим окном 32 и роговицей 2 отсутствует, а остаточный воздух собирается в круговой ловушке 33 для пузырьков, в которой заканчивается канал 35 аспирации.

Кроме того, контур аспирации содержит меньший объем газа, чем традиционные устройства сопряжения, поскольку часть этого газа замещается несжимаемой жидкостью одновременно с аспирацией, которая повышает скорость плотного прикрепления посредством присасывания.

Когда жидкость входит в контакт с окном, хирург отключает устройство ирригации, в то же время оставляя включенным устройство аспирации (этап 400).

Конец лазерного источника теперь может быть прикреплен к устройству сопряжения без какого-либо контакта между концом лазерного источника и жидкостью 38.

4. Выводы

Хирургические процедуры, выполняемые в офтальмологии и использующие лазерный источник (в частности, фемтосекундный лазер), обычно используют систему удержания глазного яблока, которая должна быть активной на протяжении всего времени воздействия на пациента лазерным лучом.

Действительно, может существовать риск, что в случае неожиданного и внезапного движения глазного яблока луч попадает в области, не предполагающие воздействия на них, и создаст более или менее серьезные повреждения внутриглазных структур.

Удержание глазного яблока с помощью устройства с известной геометрией также является способом, обеспечивающим знание точного положения глазного яблока в пространстве, чтобы точно направлять лазерный луч на мишень.

Удержание глазного яблока, следовательно, является основным этапом, а используемые устройства, называемые устройствами сопряжения, обладают первостепенной важностью.

Однако удержание глазного яблока влечет за собой контакт между посторонним телом и поверхностью глазного яблока, а также приложение силы, противодействующей движениям. Такое положение не может сохраняться долгое время и обычно принимается, что время, в течение которого глаз пациента остается присосанным к устройству сопряжения, не должно превышать двух – трех минут. Сверх этого времени дискомфорт для пациента и риски, вызванные избыточным давлением на глазное яблоко, становятся неприемлемыми.

Это ограниченное время должно быть выделено, главным образом, на облучение лазерным лучом, выполняющим некоторые ключевые этапы хирургической процедуры. Следовательно, чем больше время, выделяемое на установку устройства сопряжения, тем короче время облучения лазером.

Поэтому существенно важно, насколько возможно, упростить это действие, чтобы уменьшить время, а также повысить комфорт для пациента и снизить риски.

И наконец, возможность использования меньшего расходного материала и, следовательно, создание значительной экономии, позволит этому устройству применяться в больших количествах.

Описанное выше новое устройство сопряжения позволяет обеспечить все эти преимущества.

Читатель должен понять, что в изобретении, описанном выше, могут быть сделаны многочисленные изменения, физически не отступая от описанных здесь новых технологий и преимуществ.

Например, в приведенном выше описании устройство сопряжения отсоединено от конца лазерного источника, а процедура операции пациента содержит этап соединения конца лазерного источника с устройством сопряжения. Альтернативно, устройство сопряжения может крепиться к концу лазерного источника, при этом этап центровки устройства сопряжения на глазу пациента в этом случае выполняется автоматически, используя средство, известное специалистам в данной области техники.

В результате, все модификации этого типа должны содержаться в рамках объема защиты, определяемого приложенной формулой изобретения

1. Устройство сопряжения между лазерным источником и оперируемой тканью (2), характеризующееся тем, что оно содержит:

- кольцо (3), имеющее:

боковую стенку (31),

проксимальный конец (311), предназначенный для контакта с оперируемой тканью (2), и

дистальный конец (312), предназначенный для приема конца лазерного источника,

- окно (32), прозрачное для лазерного луча, создаваемого лазерным источником, причем упомянутое окно герметично установлено на кольце (3), закрывая дистальный конец (312) кольца (3),

- сквозной канал (35) аспирации, проходящий между внутренней и наружной поверхностями боковой стенки (31), причем сквозной канал (35) аспирации предназначен для соединения с модулем аспирации для обеспечения создания вакуума во внутреннем пространстве (37), определенном между окном (32) и боковой стенкой (31),

- сквозной канал (36) ирригации, проходящий между внутренней и наружной поверхностями боковой стенки (31), причем канал (36) ирригации предназначен для соединения с модулем ирригации для обеспечения ввода жидкости (38) во внутреннее пространство (37).

2. Устройство сопряжения по п. 1, которое дополнительно содержит ловушку для пузырьков, проходящую вокруг окна (32).

3. Устройство сопряжения по п. 2, в котором ловушка для пузырьков состоит из круговой внутренней канавки (33), проходящей между боковой стенкой (31) и окном (32).

4. Устройство сопряжения по любому из пп. 1-3, в котором сквозной канал (35) аспирации проходит в плоскости, содержащей окно (32).

5. Устройство сопряжения по любому из пп. 1-4, в котором окно (32) покрыто слоем гидрофильного материала.

6. Устройство сопряжения по любому из пп. 1-5, в котором окно (32) имеет непланарную геометрию с параллельными поверхностями, имеющую, например, вогнутость, улучшающую эвакуацию пузырьков в направлении ловушки (312) для пузырьков.

7. Устройство сопряжения по любому из пп. 1-6, в котором окно (32) имеет непланарную геометрию с непараллельными поверхностями, имеющую, например, двояковыпуклость, придающую, таким образом, окну (32) оптическую роль.

8. Устройство сопряжения по любому из пп. 1-7, в котором кольцо (3) содержит расширяющееся горло в целом в форме усеченного конуса, изогнутое наружу на его проксимальном конце (311), причем расширяющееся горло выполнено с возможностью приложения к наружной поверхности оперируемой ткани (2).

9. Устройство сопряжения по любому из пп. 1-8, в котором окно (32) прикреплено к кольцу (3) клеем.

10. Устройство сопряжения по любому из пп. 1-9, в котором внутренний диаметр канала (36) ирригации меньше, чем внутренний диаметр канала (35) аспирации.

11. Устройство для лазерной офтальмологической хирургии, содержащее лазерный источник и устройство факоэмульсификации, причем устройство для лазерной офтальмологической хирургии содержит систему ирригации и систему аспирации, при этом устройство для лазерной офтальмологической хирургии дополнительно содержит устройство сопряжения по любому из пп. 1-10.

12. Устройство по п. 11, в котором сквозной канал (35) аспирации устройства сопряжения соединен с системой аспирации, а сквозной канал ирригации (36) соединен с системой ирригации.

13. Устройство по п. 11 или 12, которое содержит единую систему аспирации и ирригации, включающую в себя насос и датчик вакуума, причем упомянутая единая система аспирации и ирригации предназначена как для лазерной операции, так и для факоэмульсификационной операции.