专利名称：用于在眼科手术中确定被抽吸物质的粘度的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测从眼睛抽吸的组织和流体的流动。更特别地，本发明涉及检测正在被抽吸的不同物质之间的粘度差。
背景技术：
在眼科手术中，一些透明的前和后部手术的不同物质被通过抽吸从眼睛中去除， 同时其它透明物质被注入眼睛内。在后部手术中，被去除的物质包括白内障或透明晶体、玻璃体、皮层物质，并且被注入的物质包括平衡盐溶液(BSQ和粘弹性物质。BSS和粘弹性物质被注入用于保证眼睛保持扩张，因为在手术过程中眼睛萎缩可能导致灾难性后果。被去除的后部手术物质包括玻璃状液(玻璃体)，其是充满晶状体和视网膜之间的空间的透明凝胶物。通常很难区分被去除的各种物质，因为不同物质之间的视觉差别非常小，除了很容易辨别的白内障的情况之外。而且，外科医生目视物质的能力可能受眼睛的解剖学以及照明和放大倍数的不足的影响。不能区别正在被去除的物质可能会导致浪费时间去除被注入到眼睛中的流体，而不是去除作为目标的天然组织。在玻璃体切除术过程中的后部手术中尤其是这样，大量的时间可能会被花费在去除BSS上，以保证在视网膜的患病或撕裂部分上操作之前去除所有玻璃体。BSS和玻璃体之间的一个区别是粘度，BSS是水的而玻璃体是更粘稠的凝胶物。因此，如果具有一种反馈机构或者警告，可以通知外科医生从眼睛中去除物质的器械遇到不同物质的时间，特别是遇到被去除物质的粘度变化的时间，将是特别理想的。
图1是根据本发明的眼科手术系统的图示说明；图2是与本发明的实施例一起使用的手术机头的正视图；以及图3是根据本发明的方法的逻辑流程图。
具体实施例方式图1是根据本发明的眼科手术系统的示意图。手术系统10包括工作台12，工作台 12优选具有显示器14、音频源16、控制模块18和抽吸泵20。系统10可以还包括脚踏控制器22，用于控制不同的手术参数和装置。下面的描述集中在眼后段玻璃体切割术的示例，但本领域内的技术人员理解本发明同样适用于其它类型的眼科程序中，包括前部手术，其将帮助通知外科医生在被抽吸的物质中检测到变化的时间，例如黏弹性物质被抽吸的时间。在手术过程中，玻璃体切除器M被用于去除凝胶状的玻璃状液。玻璃体切除器M 切断通过泵20产生的真空而被拉扯到切除器中的玻璃体，泵20还包括与收集盒21关联的流量计19。被切断的组织经由管道沈被抽吸至收集盒21，同时速度、工作循环和行程被模块18经由线路观控制。在基于真空的流动抽吸系统的研发中，其细节在2001年11月30日提交的题为 "Aspiration Flow Meter and Control ” 的美国专利 6，599，277 (序列号 09/997，883)，在 2007 年 12 月 17 日提交的题为"Recessed Electrodes for Sensing Flow in Ophthalmic Surgery System”的美国专利申请号11/957，841，以及在2008年11月13日提交的题为 "Air Filter for Ophthalmic Surgical System”的美国专利申请号 12/270，209 中进行了描述，所有这些都被以引用方式并入，已经发现，在试验中当玻璃体切除器M从BSS移动至玻璃体时，上述专利和专利申请中描述的流量计显示出明显可辨认的阶跃响应。如在上述引用的专利和专利申请中公开和描述的，流量计19优选是具有暴露在被抽吸的组织和流体的液流中的电极的电磁流量传感器。使用图1说明此结果，当玻璃体切除器M的末端在眼睛32中从BSS^移动至玻璃体30时，很容易检测到与泵20关联的流量计19的阶跃响应。因为BSS 28和玻璃体30 是透明的，所以用线34表示BSS 28和玻璃体30之间的分界线。对流速的阶跃响应与被玻璃体切除器24(或其它器械，例如用于其它类型手术的超声乳化白内障吸除术装置)接触的物质的粘度直接相关。对粘度的这种变化的检测可以用于为外科医生提供实时的，基本上同时的反馈或警告玻璃体切除器正在切割玻璃体或者只是在抽吸BSS。一些外科医生发现很难知道玻璃体切除器是在玻璃体中或者在BSS 中，因为这两种物质之间的视觉差别非常小。因此，外科医生可能会不必要地浪费时间抽吸 BSS,以保证他们已经切除了所有玻璃体。因此，本发明通过检测流速的阶跃变化为外科医生提供玻璃体切除器已经接触到不同粘度物质的警告。此警告可以采用若干种形式，其中的一些包括显示器14上的视觉或图象警告，来自源16的听觉警告或者两者的组合。警告可以简单地是图标或音调，或者其可以是书面的或口头的警告。另外，警告可以仅仅表示已经检测到粘度变化，或者其可以是更具体的并且警告外科医生玻璃体切除器已经从BSS移动至玻璃体，或者反之。另外，警告可以采用通过玻璃体切除器或脚踏控制器的震动或类似动作的触觉反馈的形式。这可以采用手术机头36中的压电震动电路38的形式，如图2中所示。机头36 被示出为玻璃体切除器，但可以是另外类型的手术器械。控制模块18在检测到流量计19 中的阶跃响应变化后将发送信号至机头36，导致电路38震动并且警告外科医生机头36正在抽吸不同粘度的物质。通过不同颜色的LED 40和42，视觉反馈也可以被提供于玻璃体切除器或其它手术机头上，如图2中所示。示例是LED 40是红色的并且表示只有BSS正在被抽吸，并且LED 42是绿色的，表示玻璃体正在被切割和抽吸。已经发现被检测到的阶跃响应是10%的量级或对于所使用的流量计19来说流速中具有更大的变化。当末端从BSS移动至玻璃体时流速下降，并且类似地当末端从玻璃体移动至BSS时流速升高。换句话说，当末端跨越边界线34时，阶跃响应被检测到。流速中的此阶跃响应被流量计基本上同时(小于一秒)辨认出来，即使流量计被物理连接至距离玻璃体切除器末端若干英尺的流路上。对流速变化的这种非常快的响应应归于流量计19。 如果使用的是不太敏感的流量计，本发明仍能为用户提供有用的信息，只是以不太及时的方式。所使用的流量计的时间响应与可以提供给用户的警告的效率直接相关。比流量计19
4响应性差的传感器仅仅意味着外科医生可能浪费了响应时间的延迟去除BSS而不是想要的玻璃体。图3描述了在手术过程中用于警告外科医生已经检测到粘度变化的方法的逻辑流程图50，因为所使用的手术机头已经从第一粘度的物质移动到第二粘度的物质中。步骤52确定系统10并且特别是泵20已经开始从眼睛32中抽吸物质。在步骤 54，与泵20关联的流量计19检测通过手术机头M的从眼睛32抽吸的物质的流速。然后， 在步骤56，控制模块18确定是否已经检测到流速的阶跃变化。如果在步骤56中没有检测到流速的阶跃变化，则系统10循环回到步骤M并且继续检测流速。如果在步骤56中检测到阶跃变化，控制模块18导致系统10对外科医生提供已经检测到被抽吸的物质的粘度变化的警告。如上面概括的那样，警告可以更具体，因为警告可以告知或通知外科医生他是否恰好从玻璃体移动至BSS或相反。这样，已经描述了一种检测和警告外科医生正在从眼睛抽吸的物质流速的阶跃变化的系统和方法。通过实施上面描述的公开可以获得许多益处，包括避免有关是玻璃体还是BSS正在被抽吸的任何混乱或疑惑。
权利要求
1.一种眼科手术系统，用于检测正在从眼睛中抽吸的物质粘度的变化，包括 被连接至抽吸泵的至少控制模块，以及被连接至所述控制模块和所述抽吸泵的流量计，所述流量计用于提供被所述抽吸泵从眼睛抽吸的物质的流速；在手术过程中被插入眼睛中的手术机头，其被连接至所述抽吸泵和所述控制模块；并且其中，在手术过程中，所述控制模块检测被从眼睛抽吸的物质流速的阶跃变化，并且所述控制模块还致使手术系统警告外科医生已经检测到被抽吸物质粘度的变化，表示机头已经从第一粘度物质移动至第二粘度物质。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括用于为外科医生提供视觉警告的显示器。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括用于为外科医生提供听觉警告的音频源。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括用于为外科医生提供警告的触觉反馈的脚踏控制器。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述手术机头包括用于为外科医生提供警告的触觉反馈的震动电路。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述手术机头包括对外科医生的警告的视觉反馈。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，在检测到粘度变化时所述警告还指示机头是否已经从所述第一粘度物质移动至所述第二粘度物质或者相反。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一粘度物质是平衡盐溶液并且所述第二粘度物质是玻璃体。
9.一种在检测到通过手术机头的被抽吸物质的粘度时警告外科医生的方法，所述方法包括下述步骤用抽吸泵从眼睛中抽吸物质；用与所述抽吸泵关联的流量计检测被抽吸物质的流速；用连接至所述流量计的控制模块确定是否已经检测到流速的阶跃变化；当检测到流速的阶跃变化也就是检测到被抽吸物质粘度的变化时，提供警告给外科医生。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，提供警告的步骤通过显示器、音频源、手术机头和脚踏控制器中的一个或多个提供。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，提供警告的步骤包括通知外科医生手术机头是否已经从第一粘度物质移动至第二粘度物质或者相反。
全文摘要
一种眼科手术系统(10)检测正在从眼睛(32)抽吸的物质粘度的变化。系统(10)包括被连接至抽吸泵(20)的控制模块(18)以及被连接至控制模块(18)和抽吸泵(20)的流量计(19)。流量计(19)提供被抽吸泵(20)从眼睛(32)抽吸的物质的流速。在手术过程中被连接至抽吸泵(20)和控制模块(18)的手术机头(24)被插入眼睛(32)中。在手术过程中，控制模块(18)检测被从眼睛(32)抽吸的物质流速的阶跃变化，并且控制模块(18)还致使手术系统(10)警告外科医生已经检测到正在被抽吸的物质粘度的变化，表示机头(24)已经从第一粘度物质移动至第二粘度物质。
文档编号A61M1/00GK102256573SQ200980150886
公开日2011年11月23日 申请日期2009年12月18日 优先权日2008年12月19日
发明者C·C·阿乌, L·J·卡尔 申请人:博士伦公司