BR0107030B1 - corpo de peça manual cirúrgica ultra-sÈnica oftálmica. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CORPO DEPEÇA MANUAL CIRÚRGICA ULTRA-SÕNICA OFTÁLMICA".

A presente invenção refere-se a dispositivos ultra-sônicos e emparticular a uma peça manual de facoemulsificação oftálmica.

Fundamentos da Invenção

Um típico dispositivo cirúrgico ultra-sônico adequado para pro-cedimentos oftálmicos consiste em uma peça manual acionada por ultra-som, uma ponta de corte oca fixada, uma manga de irrigação e um consolede controle eletrônico. O conjunto de peça manual é fixado ao console decontrole por um cabo elétrico e por meio de tubos flexíveis. Através do caboelétrico, o console varia o nível de potência transmitida pela peça manual àponta de corte fixada e os tubos flexíveis fornecem fluido de irrigação para esorvem o fluido de aspiração a partir do olho através do conjunto de peçamanual.

A parte operativa da peça manual é uma barra ou trombeta deressonância oca centralmente localizada, diretamente fixada a um conjuntode cristais piezoelétricos. Os cristais fornecem a vibração ultra-sônica ne-cessária para acionar tanto a trombeta como a ponta de corte fixada durantea facoemulsificação e são controladas pelo console. O conjunto de cris-tal/trombeta é suspenso dentro do corpo oco ou invólucro da peça manualnos pontos nodais da mesma por montagens relativamente inflexíveis. Ocorpo da peça manual termina em uma porção de diâmetro reduzida ou pon-ta de cone na extremidade distai do corpo. A ponta de cone é externamenteroscada para aceitar a manga de irrigação. Da mesma forma, o orifício detrombeta é internamente roscado na extremidade distai do mesmo para re-ceber roscas externas da ponta de corte. A manga de irrigação é dotadatambém de um orifício internamente roscado que é aparafusado sobre asroscas externas da ponta de cone. A ponta de corte é ajustada de modo quea ponta se projeta apenas a uma quantidade predeterminada adiante da ex-tremidade aberta da manga de irrigação.

Quando usadas para realizar a facoemulsificação, as extremida-des da ponta de corte e a manga de irrigação são inseridas em uma peque-na incisão de predeterminada largura na córnea, esclera ou outro local notecido ocular de modo a obter acesso à câmara anterior do olho. A ponta decorte é vibrada por ultra-som ao longo do eixo geométrico longitudinal damesma dentro da manga de irrigação pela trombeta ultra-sônica acionada acristal e desta forma emulsifica ao contatar o tecido selecionado in situ. Oorifício oco da ponta de corte comunica-se com o orifício na trombeta quepor sua vez comunica-se com a linha de aspiração da peça manual para oconsole. Uma fonte de vácuo ou de pressão reduzida no console sorve ouaspira o tecido emulsificado do olho através de uma extremidade aberta daponta de corte, do orifício da ponta de corte, do orifício de trombeta e da li-nha de aspiração e dentro do dispositivo de coleta. A aspiração do tecidoemulsificado é ajudada solução de lavagem salina ou irrigante que é injetadadentro do local cirúrgico através do pequeno espaço anelar entre a superfí-cie interna da manga de irrigação e a superfície externa da ponta de corte.

Peças manuais de ultra-som são submetidas a calor e pressãoextremas de esterilização por autoclave, o que pode encurtar a vida dos e-lementos piezoelétricos. Tentativas anteriores de aumentar a longevidadedos componentes eletrônicos das peças manuais piezoelétricas foram orien-tadas em especial a evitar que a umidade entre na peça manual por meio deuma melhor vedação do invólucro externo e/ou do cabo elétrico. Embora asreferidas tentativas tenham aumentado de forma significativa a vida útil daspeças manuais ultra-sônicas, são necessários aperfeiçoamentos adicionais.

Assim, continua a existir uma necessidade de uma peça manualultra-sônica dotada de uma maior confiabilidade.

Breve Sumário da Invenção

A presente invenção proporciona aperfeiçoamentos em relaçãoaos dispositivos ultra-sônicos da técnica anterior ao proporcionar uma peçamanual dotada de um conjunto de elementos piezoelétricos que vibram lon-gitudinalmente e que pode adicionalmente ser dotado de um motor para pro-porcionar movimento rotacional ou oscilatório à trombeta ultra-sônica. Oselementos piezoelétricos são circundados por uma manga plástica de altatemperatura, e a manga é preenchida com um material de preenchimento dealta temperatura. O material de preenchimento de alta temperatura veda oselementos piezoelétricos contra umidade sem afetar o desempenho dos e-Iementos piezoelétricos.

Portanto, é um objetivo da presente invenção proporcionar umapeça manual ultra-sônica dotada tanto de movimento longitudinal como detorção.

É um objetivo adicional da presente invenção proporcionar umapeça manual de ultra-som dotada de elementos piezoelétricos vedados con-tra umidade.

Ainda um outro objetivo da presente invenção é proporcionaruma peça manual ultra-sônica mais confiável.

Outros objetivos, características e vantagens da presente inven-ção tornar-se-ão aparentes com referência aos desenhos, e da seguintedescrição dos desenhos e reivindicações.

Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma modalidade dapeça manual ultra-sônica da presente invenção.

A Figura 2 é uma vista em seção transversal de uma modalidadeda peça manual ultra-sônica da presente invenção.

As Figuras 3A e 3B são vistas em perspectiva de uma modalida-de da peça manual ultra-sônica da presente invenção com os invólucros in-ternos e externos removidos.

Descrição Detalhada da Invenção

Como é melhor visto a partir da Figura 1, a peça manual 100 dapresente invenção geralmente consiste em um corpo de peça manual 110,de um cabo elétrico 112 e de um conector elétrico 20. A peça manual 100combina tanto o movimento longitudinal como o movimento rotatório ou osci-latório, a referida peça manual é mais amplamente descrita nas patentesnorte-americanas de números 5.222.959, 5.492.528; 5.827.292 (Anis),5.722.945; 5.730.718; 5.911.699 (Anis et al.) e 4.504.264 (Kelman), o conte-údo das quais encontra-se aqui incorporado por referência em sua totalida-de. Aquele versado na técnica reconhecerá que a presente invenção é ade-quada para uso em peças manuais ultra-sônicas dotadas apenas de movi-mento longitudinal.

Como pode ser melhor visto na Figura 2, o corpo de peça manu-al 110 da presente invenção em geral inclui um invólucro de ponta em cone5, um invólucro interno de peça manual 7, um invólucro externo de peça ma-nual 8 e uma peça de extremidade de peça manual 17. O motor 114 é mon-tado no interior do invólucro interno 7 pela montagem de motor 3 e vedação116 e pode conter dispositivos, tais como anel de torção 2 e fio de torção 4,para limitar o movimento giratório do motor 114. Fixado à extremidade distaido eixo 118 do motor 114 está a porção de eixo de acionamento 120 datrombeta 13. A pilha piezoelétrica 21 é recebida sobre a porção de eixo deacionamento 120 da trombeta 13 e mantida no lugar contra a placa de ex-tremidade 122 do eixo de acionamento 120 por porcas tendidas 22 e 23. Oanteparo frontal 1 é rosqueado sobre o eixo de acionamento 120 atrás daporca 23 para desacoplar a energia ultra-sônica gerada pela pilha piezoelé-trica 21 para o motor 114. Energia é suprida à pilha piezoelétrica por meio deeletrodos 18 e 19, e todo o conjunto pode ser circundado pela manga isolan-te 39. A trombeta de ultra-som 13 é roscada dentro da placa de extremidade122 no eixo de acionamento 120. A trombeta 13 é mantida dentro do invólu-cro interno 7 por uma vedação dotada de mola 35 e por um mancai 37 queentra em contato com o cubo 124 da trombeta 13. A pilha piezoelétrica 21 ésuportada por mancais 6 e 37. O invólucro interno 7 é mantido no interior doinvólucro externo 8 por uma borracha de silicone ou anéis em "O" elastomé-ricos 30, 31, 41 e 42. O invólucro de ponta de cone 5 é recebido na extremi-dade distai do invólucro externo 8 e vedado hermético a fluido por uma bor-racha de silicone ou anéis em "O" elastoméricos 24 e 29. A peça de extremi-dade 17 é recebida na extremidade proximal do invólucro externo 8 e veda-da hermética a fluido por uma borracha de silicone ou anéis em "O" elasto-méricos 25 e 32. A extremidade proximal 119 do eixo do motor 118 é manti-da no interior da peça de extremidade 17 por meio de uma vedação dotadade mola 36 e por um anel de aperto 33.

Em uso, o motor 114 é energizado e faz com que o eixo do mo-tor 118 gire. A rotação do eixo 118 promove a rotação do eixo de aciona-mento 120, da pilha piezoelétrica 21 e da trombeta 13. A rotação da trombe-ta 13 e do eixo de motor 118 causa fricção e desgaste na interface entre ocubo 124 e a vedação 35 e a extremidade distai 119 do eixo 118 e a veda-ção 36. A referida fricção pode provocar desgaste excessivo no cubo 124 eno eixo 118, que de forma preferida são produzidos de titânio, nas vedações35 e 36, que de forma preferida são preenchidas de carbono/grafite, um ma-terial muito abrasivo. Quando o referido desgaste ocorre, o corpo de peçamanual 110 não pode mais ser vedado hermético a fluido, em particular emuma autoclave a vapor. De modo a evitar o desgaste excessivo no cubo 124e no eixo 118, o cubo 124 e a extremidade proximal 119 do eixo 118 podeser laminada ou revestida com qualquer revestimento duro tal como nitretode titânio, nitreto de zircônio, nitreto de cromo ou carbureto de boro (tambémconhecido como diamante negro), mas o nitreto de titânio é o preferido. Em-bora revestimentos de nitreto de titânio possam ser aplicados tão delgadoscomo de 2 a 4 mícrons, os inventores observaram que o referido revestimen-to delgado é facilmente rompido quando aplicado sobre um material relati-vamente macio como o titânio. Portanto, descobriu-se que um revestimentode nitreto de titânio maior que 4 mícrons, e de forma preferida entre 9 e 12mícrons proporciona melhores resultados. Revestimentos maiores que 4 mí-crons, entretanto, podem mudar a morfologia da superfície do revestimento,o que resulta em um indesejável acabamento semelhante a papel de areiapara a superfície de vedação. Foi descoberto que em tais situações, o poli-mento da superfície, por exemplo, com pasta de pó de diamante, removeaproximadamente 1 mícron do material ou menos, o que resulta em umasuperfície satisfatória.

As Figuras 3A e 3B ilustram as partes operacionais da peça ma-nual 110 com a ponta de cone 5, o invólucro interno 7, e o invólucro externo8 removidos. Como visto na Figura 3A, a placa de extremidade 122, a pilhapiezoelétrica 21, as porcas fendidas 22 e 23 e os eletrodos 18 e 19 são ex-postas à atmosfera interna da peça manual 110. Como pode ser visto a par-tir da Figura 3B, a pilha piezoelétrica 21, a placa de extremidade 122, asporcas fendidas 22 e 23 e os eletrodos 18 e 19 podem ser cobertos pelamanga protetora 39. A manga protetora 39 de forma preferida é produzidade um material plástico de alta temperatura tal como polieteretercetona (PE-EK) e é encaixado por deslize em torno da placa de extremidade 122, dapilha piezoelétrica 21, das porcas fendidas 22 e 23 e dos eletrodos 18 e 19.

O interior da manga 39 pode ser preenchido com um material de preenchi-mento de alta temperatura 141, tal como um adesivo de silicone sem reves-timento de base (Dow Corning Q3-6611). A operação de preenchimento emgeral pode incluir a elevação da temperatura do material de preenchimento141 e o conjunto de manga/pilha piezoelétrica 139 a, por exemplo, em tornode 120°C e injetar o material de preenchimento 141 no conjunto de man-ga/pilha piezoelétrica 139 com uma seringa. A temperatura elevada é manti-da por um curto espaço de tempo, de aproximadamente 5 minutos, por e-xemplo, para desgazeificar qualquer formação de bolhas de ar do materialde preenchimento 141. O material de preenchimento 141 adicional é injetadono conjunto de manga/pilha piezoelétrica 139 para substituir qualquer volu-me perdido pelos gases que escaparam. Todo o material de preenchimento141 preenchido no conjunto de manga/pilha piezoelétrica 139 é então cura-do, por exemplo, em cerca de 120 0C por 2 horas. O referido processo depreenchimento não afeta o desempenho ultra-sônico da peça manual 110,mas ajuda a aumentar a confiabilidade e a longevidade da peça manual 110ao vedar a pilha piezoelétrica 21 e os eletrodos 18 e 19 contra umidade.

Embora determinadas modalidades da presente invenção te-nham sido descritas acima, as referidas descrições são dadas com o objeti- vo de ilustração e de explicação. Variações, mudanças, modificações e des-vios a partir dos sistemas e métodos descritos acima podem ser adotadossem se desviar do âmbito ou espírito da presente invenção.

Claims (9)

1. Corpo de peça manual (110) cirúrgica ultra-sônica oftálmicaque compreende:um invólucro de ponta em cone (5), um invólucro interno (7) depeça manual, um invólucro externo (8) de peça manual, uma trombeta (13)ultra-sônica, um motor (114) montado dentro do invólucro interno (7) poruma montagem de motor (3) e uma vedação (116), o motor (114) tendo umeixo (118) com uma extremidade distai tendo fixada na mesma uma porçãode eixo de acionamento (120) da trombeta (13), a porção do eixo de acio-namento (120) tendo recebido no mesmo uma pilha de piezoelétrica (21), auma pilha de piezoelétrica (21) sendo mantida no lugar contra uma placa deextremidade (122) na porção do eixo de acionamento (120) através de por-cas tendidas (22, 23) e tendo energia fornecida para a mesma a partir deeletrodos (18, 19), o corpo incluindo ainda um anteparo frontal (1) rosqueadono eixo de acionamento (120) atrás de uma das porcas fendidas (23) de mo-do a desacoplar a energia ultra-sônica gerada pela pilha de piezoelétrica(21) a partir do motor (114), e caracterizado pelo fato de que a trombeta(13) é mantida dentro do invólucro interno (7) através de uma vedação dota-da de mola (35) e por um mancai (37) em contato com um cubo (124) datrombeta (13), o invólucro interno (7) é mantido dentro do invólucro externo(8) por anéis em "O" elastoméricos (30, 31,41 e 42), o invólucro de ponta decone (5) é recebido na extremidade distai do invólucro externo (8) e vedafluido de forma firme através de anéis em "O" elastoméricos (24, 29), e emque:a pilha de piezoelétrica (21), a placa de extremidade (122), asporcas fendidas (22, 23) e os eletrodos (18, 19) são cobertos por uma man-ga protetora (39), o interior da manga (39) sendo preenchido com materialde preenchimento (141), e vedando a pilha (21) e os eletrodos (18, 19) daumidade.

2. Corpo de peça manual, de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado pelo fato de que a porção distai do cubo (124) é mantida den-tro do invólucro por uma primeira vedação (35), a trombeta sendo dimensionada e formatada para receber a pilha piezoelétrica e sendo conectada auma extremidade distai do eixo do motor (118) com uma extremidade proxi-mal (119) do eixo do motor mantida dentro do invólucro através de uma se-gunda vedação (36), as primeira e segunda vedações (35, 36) alocando atrombeta (13) e o eixo (118) dentro do invólucro externo (8).

3. Corpo de peça manual, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que a manga (39) é formada a partir de umplástico de alta temperatura como o polieteretercetona.

4. Corpo de peça manual, de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que o material de preenchimento (141) é umadesivo de silicone sem revestimento de base.

5. Corpo de peça manual, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que o cubo (124) possui umrevestimento duro.

6. Corpo de peça manual, de acordo com a reivindicação 5, ca-racterizado pelo fato de que o revestimento duro é nitreto de titânio.

7. Corpo de peça manual, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda umrevestimento duro na extremidade proximal do eixo do motor.

8. Corpo de peça manual, de acordo com qualquer uma das rei-vindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que o revestimento é superiora 4 mícrons de espessura.

9. Corpo de peça manual, de acordo com a reivindicação 8, ca-racterizado pelo fato de que o revestimento está entre 9 mícrons e 12 mí-crons de espessura.