专利名称：用于后段体积测量的方法和系统的制作方法
技术领域：
本公开涉及对眼后段体积的确定，以及对玻璃体视网膜手术程序的流体空气交换(“FAX”)和空气气体交换期间的手术程序和气体使用效率的改善。
背景技术：
流体空气交换程序涉及随着流体被抽吸出眼外将空气灌注到眼内。随后的空气气体交换将一定体积的气体空气混合物注入眼内，用来移走并取代最初在眼内的空气。在获取期望的气体和空气混合物的同时确保所得的混合物被正确递送到眼后段会导致气体的浪费和手术时间的延长。由此，在气体空气混合处理期间，超出占据后段所需的大量体积的气体被释放到环境中，并且手术被延迟。
发明内容
根据一个方面，本公开描述了一种用于确定眼后段体积的系统。所述系统包括与眼后段流体耦合的收集腔。该收集腔适于接收来自眼后段的流体。所述系统还包括适于将气体供应提供给眼后段的气体源；以及控制器。所述控制器可适于:接收第一输入，以启动来自气体源的用于引入眼后段的气体供应；接收第二输入，以使来自气体源的气体供应停止；响应于从后段排出的流体，检测收集腔的流体水平的改变；以及使用检测到的流体水平的改变确定眼后段的体积。另一方面包括用于确定眼后段体积的计算机程序产品。该计算机程序产品包括在被执行时可操作用于接收排出眼后段中流体的信号的机器可读指令。该计算机程序产品还包括在被执行时可操作用于接收来自适于监测收集腔内流体水平的水平传感器的信号(所述信号指示收集腔内的初始流体水平)，启动来自气体供应的气体流以及接收停止气体流的信号的机器可读指令。所述气体供应可以与眼后段流体耦合。停止气体流的所述信号指示后段中的流体已从眼后段大致排空。此外，该计算机程序产品还包括在被执行时可操作用于停止来自气体供应的气体流，接收来自水平传感器的指示收集腔内最终流体水平的信号，以及使用收集腔内的初始流体水平和收集腔内的最终流体水平确定眼后段体积的机器可读指令。再一方面涉及一种用于确定眼后段体积的方法。所述方法可以包括确定与眼后段流体连通的收集腔内的初始流体水平，并且将来自气体源的气体供应提供给眼后段。该气体源可以与眼后段流体连通。眼后段的体 积可以包括流体。所述方法还可以包括使用气体供应将来自眼后段的所述体积的流体排出到收集腔内，确定收集腔内的最终流体水平，以及基于收集腔内的最终流体水平和收集腔内的初始流体水平之差来确定眼后段的所述体积。
所述各个方面可以包括如下特征的一个或多个。流体源可以适于将流体供应提供给眼后段的，并且流体控制设备可以与流体源和气体源流体耦合。该流体控制设备可以适于将所述流体源或所述气体源选择性地流体耦合至眼后段。控制器可以适于接收第三输入，以使得流体控制设备将流体源流体耦合至眼后段；接收第四输入，以启动从流体源到眼后段的流体流；接收第五输入，以使从流体源到眼后段的流体流停止；以及接收第六输入，以将气体源流体耦合至眼后段。适于响应于从后段排出的流体检测收集腔的流体水平的改变的控制器包括适于如下的控制器:当接收到第一输入时检测收集腔内的初始流体水平；以及当接收到第二输入时检测收集腔内的最终流体水平。水平传感器可以适于检测收集腔内的流体水平。该水平传感器适于感测收集腔内的初始流体水平和收集腔内的最终流体水平。输入设备可被用于将输入发送至控制器以实现启动气体供应和停止气体供应中的至少一种。该输入设备可以是脚控设备。收集腔可以包括第一收集腔以及与第一收集腔流体耦合的第二收集腔。处理器可以适于检测第一收集腔的水平，并且在第一收集腔内的检测水平超过所选水平时将来自第一收集腔的流体体积转移至第二收集腔。第一通路可以流体耦合气体源和眼后段。第二通路则可流体耦合眼后段和收集腔。适于确定眼后段体积的控制器包括适于如下的控制器:当接收到第一输入时接收收集腔的初始流体水平；当接收到第二输入时接收收集腔的最终流体水平；基于最终流体水平和初始流体水平确定收集腔内的体积改变；以及从收集腔内的体积改变中减去由第一通路限定的第一体积和由第二通路限定的第二体积。处理器可以适于使得所述显示器显示所确定的眼后段的体积。填塞气体源可以适于选择性地流体耦合至眼后段并向其供应一定量的填塞气体。控制器可以适于基于所确定的眼后段体积和填塞气体的期望浓度来确定引入眼后段的填塞气体的量。所述各个方面可以包括如下特征的一个或多个。水平传感器可以适于检测到收集腔内的所选水平已被超过。响应于检测到的流体水平超过所选水平，泵可以将收集腔内的部分流体转移至补充容器。所述水平传感器可以适于检测收集腔内的流体水平已降至所选水平之下。所述泵则可使从 收集腔到补充腔的泵浦停止。眼后段的体积可以如下确定:基于最终流体水平和初始流体水平确定收集腔内的体积改变；通过组合转移到补充容器的体积及收集腔内的体积改变，确定转移的总体积；以及从转移的总体积中减去由第一通路限定的第一体积和由第二通路限定的第二体积。气体流可被启动以从与气体供应和眼后段流体耦合的第一通路、眼后段、及与眼后段和收集腔流体耦合的第二通路中排出基本所有流体。眼后段的体积可以如下确定:基于最终流体水平和初始流体水平确定收集腔内的体积改变；以及从收集腔内的体积改变中减去由第一通路限定的第一体积和由第二通路限定的第二体积。所述各个方面可以包括如下特征的一个或多个。确定与眼后段流体连通的收集腔内的初始流体水平包括用信号通知处理器以从适于测量收集腔内的流体水平的流体水平传感器接收流体水平信号，所述处理器和所述流体水平传感器通信耦合。通过操纵可通信耦合至处理器的输入设备，用信号通知处理器以从适于测量收集腔内的流体水平的流体水平传感器接收流体水平信号。确定收集腔内的最终流体水平包括用信号通知处理器以从适于测量收集腔内的流体水平的流体水平传感器接收流体水平信号。所述处理器和所述流体水平传感器通信耦合。使用气体供应将来自眼后段的流体排出到收集腔内可以包括:将与气体供应流体耦合的第一通路中的流体排出至眼后段；将眼后段体积中的流体排出；以及使用收集腔排出与眼后段流体耦合的第二通路中的流体。确定与眼后段流体连通的收集腔内的初始流体水平包括用信号通知处理器以从适于测量收集腔内的流体水平的流体水平传感器接收流体水平信号。所述处理器和所述流体水平传感器通信耦合。确定收集腔内的最终流体水平包括用信号通知控制器从流体水平传感器接收流体水平信号。基于收集腔内的最终流体水平和收集腔内的初始流体水平之差来确定眼后段的所述体积包括:使用处理器确定收集腔体积改变，所述收集腔体积包括收集腔内的最终流体水平和收集腔内的初始流体水平之差；以及使用处理器通过从收集腔体积改变中减去第一通路体积和第二通路体积来确定眼后段的体积。
图1是正经历玻璃体视网膜手术程序的眼的截面图。图2是用于在玻璃体视网膜手术程序中使用的示例性系统。图3是用于确定眼后段体积的示例性流程图。
具体实施例方式本公开描述了用于确定眼后段体积的改进系统和方法。所确定的体积可被用于以一种更为有效的方式将填塞气体混合物引入后段，藉此避免对填塞气体的浪费和手术时间的延长。因此，改进的系统和方法例如通过精确测量眼后段的体积而被提供用于改善气体使用并减少浪费。此外，在一些实现中，填塞气体的混合固有地在眼后段内完成，由此避免手动混合。填塞气体可在眼外科程序(诸如玻璃体视网膜手术程序)期间被递送至眼内。
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图1示出了眼10的截面图。眼10包括前段20和后段30。角膜40和晶状体50被发现位于前段20内。玻璃体(也被称为“玻璃质”)60是一种果冻状物质，其占据由后段30所限定的体积。图中还示出了巩膜70、视网膜80、视神经90和视网膜动脉100。在诸如涉及视网膜再附着的玻璃体视网膜手术程序的某些眼外科程序期间，需要将玻璃体从眼10的后段移除。玻璃质60的移除时被称为玻璃体切除术的程序。在三端口玻璃体切除术期间，诸如套管110和套管120的套管可例如在睫状体平坦部的区域内通过巩膜70插入后段30。可将眼内照明器插入第三套管，该第三套管可以是例如与套管110和120类似的套管。用于眼内照明器插入的套管可以在与引入套管110或套管120的位置相似的位置处(例如，图1表示的平面外)被引入眼内。眼内照明器用于在眼内提供照明。该照明可在程序期间由外科医生使用。在该程序期间还可以通过上述套管的一个或多个将其他器械插入眼内。在玻璃体切除术期间，玻璃体60可由诸如玻璃体切割器130的切割器械移除。玻璃体切割器130可以通过套管(诸如套管110)插入眼内。玻璃体切割器130可操作用于切割玻璃质60和抽吸切割的玻璃质两者。随着玻璃质60被切割并移除，眼10内生成空隙140。为了防止眼塌陷，将流体灌注到眼10内。灌注套管150可被例如通过套管120引入眼10内，并且可以通过该套管传递灌注流体以维持眼内压。切割可以继续直到玻璃质60被大致移出眼10。玻璃质60可被移除以释放牵引力和/或提供对视网膜80的访问，诸如用以修复损伤、再附着视网膜或执行某些其他的程序或治疗。出于讨论的目的，描述视网膜的再附着。然而，该讨论仅提供作为例子而非旨在限制本公开的范围。于是，本公开旨在涵盖可以包括将气体引入眼内和/或测量眼后段体积的任何眼内程序。在某些实现中，玻璃体视网膜手术程序可以在玻璃体视网膜手术控制台上执行，该控制台例如可以是由 6201 South Freeway, Fort Worth, Texas76134 的 Alcon
Laboratories, inc.生产的Constellation 视觉系统。也可使用其他外科设备和/或
控制台而不背离本公开的范围。在视网膜80已被置于期望位置的视网膜再附着/再定位程序结束或接近结束时，可以用空气来交换灌注流体(被称为流体/空气交换的处理，可互换地称为“FAX”)。与空气混合的长效填塞气体随后可被引入眼内(被称为空气/气体交换的处理)。示例性的填塞气体包括C3F8、SF6和C2F6,尽管也可以使用其他气体。填塞气体/空气混合物(其后被称为“填塞气体混合物”)可被引入以保持视网膜80就位。为了消除或大幅减少对这些气体的浪费，可以测量气体要被注入的后段30并且仅将一小部分的100%气体注入到该后段内。图2示出了通过测量抽吸出的流体的体积来执行FAX程序的示例性系统200。系统200包括含有处理器220和存储器230的控制器210、一个或多个输入设备240、以及一个或多个输出设备，诸如显示器250。一个或多个输入设备240可以包括小键盘、触摸屏、鼠标、脚控输入设备、或任何其他期望的输入设备。系统200还可以包括其他特征，诸如下文将详细描述的。此外，系统200可以是独立系统。作为替换，系统200可被集成入手术控制台，诸如上述的Constellation (星座)视觉系统,或是其他的手术控制台或系统。系统200还可以包括水平传感器270、280和290、气体供应300、真空设备310、诸如蠕动泵的泵320、流控制阀325、以及被通称为330的一个或多个传感器或部件。在某些实现中，气体供应300可以含有一定体积的空气或其他气体或气体混合物。水平传感器270、280和290可操作以分别用于检测灌注流体源340、收集腔350和容器360内的流体水平。在某些实现中，容器360可以是引流袋。在某些实现中，容器360中的流体水平可由替换方式确定。例如，容器360中的流体体积可以如下确定:利用泵320的泵浦速率，将该泵浦速率与流速相关，并且对流速进行时间积分以确定体积。这一特征可被用作水平传感器290的附加或替代。灌注管370可以在灌注流体源340和眼10之间延伸。抽吸管380可以在眼10和收集腔350之间延伸。在灌注管370和抽吸管380内形成的内部通路提供流体出入眼10的通道。在某些实例中，灌注管370和抽吸管380可以是已知或标准大小或型号。由此，灌注管370和抽吸管380的内部通路的横截面积可以是已知的。例如，该内部通路可以具有圆形横截面，并且该内部通路的直径是已知的。体积则可以通过将灌注管370或抽吸管380的长度乘以内部通路的面积来确定。因此，由通过灌注管370和抽吸管380的通路所限定的体积可以是已知的或是可被确定的。然而，该内部通路可以具有任何期望的截面并且该内部通路的体积套管120可以通过其他方式知晓。
控制器210可操作用于接收、发送、处理和存储与系统200相关联的数据。一般而言，图2提供的仅是本公开范围内的一个处理器示例。每个处理器一般性地旨在涵盖任何合适的处理设备。例如，虽然图2例示了可与本公开一起使用的示例性控制器210，但是系统200也可以使用其他类型的控制器实现。确实，控制器210可以是任何计算机或处理设备，例如刀片服务器、通用个人计算机(PC)、Macintosh、工作站、基于Unix的计算机或任何其他合适设备。换句话说，本公开还考虑通用计算机以外的计算机以及缺乏常规操作系统的计算机。控制器210可以适于执行任何操作系统,包括Linux、UNIX、Windows Server或任何其他合适的操作系统。根据一个实施例中，控制器210还可以包括web服务器和/或邮件服务器或者可与其通信耦合。存储器230可以包括任何存储器或数据库模块，并且可以采取任何易失性或非易失性存储器的形式，包括但不限于磁性介质、光学介质、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可移除介质或任何其他合适的本地或远程存储器部件。例示的存储器230尤其可以包括后段体积确定应用260。应用260可以为诸如系统200的外科系统提供操作方面的指令，以确定眼后段体积。存储器230可以存储分类、框架、应用、备份数据、作业、或者包括任何参数、变量、算法、指令、规则或对其的引用的其他信息。存储器230还可以包括其他类型的数据，诸如环境和/或应用描述数据、用于一个或多个应用的应用数据、以及涉及虚拟专用网络(VPN)应用或服务的数据、防火墙策略、安全或访问日志、打印或其他报告文件、超文本标示语言(HTML)文件或模板、相关或非相关软件应用或子系统等等。结果，存储器230也可被认为是数据储存库，诸如来自一个或多个应用的本地数据储存库。存储器230还可以包括可由应用260使用的数据。应用260可以包括含有可操作用于利用接收到的数据(诸如在一个或多个算法中)以确定结果或输出的指令的程序或程序组。所确定的结果可被用于影响系统200的一方面。应用260可以包括用于确定眼后段体积和用于控制系统200的一个或多个方面以对其进行促进的指令。例如，应用260可以确定对系统200的一个或多个调整。该调整可以通过发送至系统200的一个或多个部件的一个或多个控制信号来实现。虽然示出了示例性的系统200，但是系统200的其 他实现可以相比于所示包括更多、更少或不同的部件。处理器220执行指令并操纵数据以执行系统200的操作，例如计算和逻辑操作，并且例如可以是中央处理单元(CPU)、刀片、专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)0虽然图2例示了单处理器220，但是可以根据特定需要使用多处理器，并且对处理器220的引用意味着在可用时包括多处理器。例如，处理器220可以适于接收来自系统200各部件的数据的信息，处理接收到的数据，作为响应将数据发送至系统200的一个或多个部件。例如，处理器220可以向水平传感器270、280和290、气体供应300、真空设备310、泵320、一个或多个传感器或部件330、以及可被包括在系统200内的其他部件发送数据，和/或接收来自上述部件的数据。处理器220可以运行应用260以执行后段体积确定活动，将数据发送至系统200的各部分并从所述部分接收数据，以完成这些活动。此外，处理器220可以将控制信号发送至一个或多个所述部件。例如，系统200的处理器220可以响应于接收到的数据发送控制信号。在某些实现中，处理器220可以运行应用260，并且作为响应，将控制信号发送至各系统部件。在图1所示的示例性系统200中，例如处理器220可将控制信号发送给诸如阀325的一个或多个阀、气体供应300、真空设备310、泵320或系统200的其他部件。
显示器250向用户(诸如医务人员)显示信息。在某些实例中，显示器250是视觉显示信息的监视器。在某些实例中，显示器250可以作为显示器和输入设备两者进行操作。例如，显示器250可以是触敏显示器，其中用户的接触或与显示器的其他接触产生对系统200的输入。显示器250经由图形用户界面或应用界面(通称为“⑶1390”)向用户呈现信
肩、O⑶1390可以包括可操作用于允许用户(诸如医务人员)以任何合适目的(诸如查看应用或其他系统信息)与系统200对接的图形用户界面。例如，GUI390可以提供与医疗程序相关联的信息，包括与玻璃体视网膜手术程序有关的详细信息。例如，GUI390可以提供灌注或抽吸压力或流速信息、流体水平信息、后段体积信息、或者与系统200的操作或条件相关联的任何其他期望信息或与应用260相关联的信息。一般而言，⑶1390可以向特定用户提供系统200接收的、提供的或在系统200内通信的信息的高效且用户友好的呈现。⑶1390可以包括具有可由用户操作的交互字段、下拉列表和按钮的多个可定制的帧或视图。⑶1390还可以呈现多个入口或面板。例如，⑶1390可以显示允许用户输入并定义与玻璃体视网膜手术程序相关联的参数的安全网页。应该理解的是，术语图形用户界面可以单数或复数使用，以描述一个或多个图形用户界面以及特定图形用户界面的多个显示中的每一个显示。确实地，对GUI390的参考可以指示对应用260的前端或部件的参考而不背离本公开的范围。因此，GUI390可以是任何图形用户界面。例如，在某些实例中，⑶1390可以包括一般性的web浏览器或触摸屏，其处理系统200内的信息并将结果有效呈现给用户。在其他实例中，GUI390可以包括显示应用260或其他系统服务的各个特征和/或与这些特性交互的定制或可定制界面。在某些实现中，系 统200可以经由网络410与诸如计算机400的一个或多个本地或远程计算机通信。网络410促进在控制器210和一般地系统200与任何其他本地或远程计算机(诸如计算机400)之间的无线或有线通信。例如，医务人员可以使用计算机400来与关联于系统200的操作的活动交互，包括由应用260提供的服务。网络410可以是企业或安全网络的全部或一部分。在另一例中，网络410可以是仅经有线或无线链接而位于控制器210和计算机400之间的VPN。这类示例性的无线链接可以经由802.lla、802.lib、802.llg,802.20、WiMax, ZigBee, Ultra-Wideband和许多其他途径实现。虽然被例示为单个或连续网络，但是网络410可以被逻辑划分成各种子网或虚拟网络而不背离本公开的范围，只要网络410的至少一部分可以促进控制器210、计算机400和其他设备间的通信即可。例如，控制器210可以通过一个子网通信耦合至储存库420，并通过另一个子网通信耦合至计算机400。换句话说，网络410涵盖可操作用于促进系统200内各计算部件之间的通信的任何内部或外部网络、多个网络、子网络或其组合。网络410可以在各网络地址之间传输例如互联网协议(IP)分组、帧中继帧、异步传送模式(ATM)单元、语音、视频、数据和其他合适信息(被统称或可互换地称为“信息”)。网络410可以包括一个或多个局域网(LAN)、无线电接入网络(RAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、被称为因特网的全球计算机网络的全部或部分、和/或处于一个或多个位置的任何其他通信系统或多个系统。在特定实施例中，网络410可以是经由特定本地或远程计算机400用户可访问的安全网络。计算机400可以是可操作用于使用任何通信链接来连接控制器210或网络410或与其通信的任何计算设备。在某些实例中，计算机400可以包括可操作用于接收、发送、处理和存储与系统200相关联的任何恰当数据的电子计算设备。计算机400还可以包括或允许⑶1430。⑶1430与⑶1390相类似。将会理解可以存在有可通信耦合至系统200的任意数量的计算机400。此外，为了方便例示，每个计算机400被描述为由一个用户使用。但是本公开也考虑多个用户可以使用一个计算机或一个用户可以使用多个计算机的情况。在本公开中使用时，计算机400旨在涵盖个人计算机、触摸屏终端、工作站、网络计算机、信息亭、无线数据端口、智能电话、个人数据助理(PDA)、这些或其他设备内一个或多个处理器、或是任何其他合适的处理设备。例如，计算机400可以是可操作用于与外部或非安全网络无线连接的PDA。在另一例中，计算机400可以是包括输入设备和输出设备的膝上型计算机，其中输入设备诸如是小键盘、触摸屏、鼠标或是能够接受信息的其他设备，输出设备则传达与系统200或计算机400的操作相关联的信息，包括数字数据、视觉信息或用户界面，诸如GUI430。输入设备和输出设备两者可以包括固定或可移除存储介质，诸如磁性计算机盘、CD-ROM或者其他合适介质，用于接收来自计算机400的用户的输入并将输出例如通过显示器提供给该用户。图2例示了用于玻璃体视网膜手术程序的示例性系统200。患者的眼10具有插入眼10内的灌注套管440和抽吸套管450，其中该灌注套管440可以与灌注套管150类似，也可以不类似。灌注探针445可以通过灌注套管440插入眼内。抽吸探针455可以通过抽吸套管450插入眼10内。在修复或以其他方式治疗视网膜的眼内手术程序期间，流体可经由抽吸探针455从眼内抽出，随后则可经由灌注探针445将灌注流体供应至眼10内。从眼内的抽吸和向眼10的流体灌注可以被小心监视以控制眼内压。灌注流体可由灌注流体源340供应。在某些实例中，灌注流体源340可以是灌注流体的容器。灌注流体的压力可以通过各种方式加以控制。在某些实例中，可以通过垂直调整灌注流体源340的高度来控制灌注流体压。例如，灌注流体源340可在垂直可调杆(诸如，电动伸缩杆)上提供。在其他实例中，灌注流体源340的压力可由泵控制。示例泵可以是源340周边的加压袖。抽吸流体压则可通过控制抽吸流速(诸如，通过调整真空设备310的真空)而被控制。控制器210可以接收来自系统200的一个或多个部件的灌注压和/或抽吸压数据。例如，灌注压数 据可以包括柱高数据或泵压数据。抽吸压数据则可以包括真空压力数据。灌注流体可以在玻璃体视网膜手术程序的过程期间被供应至眼10。对于涉及黄斑裂孔、视网膜破裂、视网膜撕裂等的玻璃体视网膜手术程序而言，诸如在视网膜再附着手术期间，可以执行流体/空气交换以实现视网膜的再定位和再附着。可将流体从眼10中抽出，并允许将空气注入眼10内以代替移除的流体体积。该流体/空气交换可以在抽出眼10内全部或几乎全部的流体时完成。一旦眼10内全部或几乎全部的流体被抽出，就可停止将空气注入眼内。填塞气体(例如C3F8AFf^P C2F6)还可被引入眼内以在手术程序之后的一段时间内将视网膜保持就位。在将填塞气体引入后段的准备过程中，医务人员可以设置填塞气体和空气的期望混合比。在某些情况下，混合物可以是空气/填塞气体混合物，虽然可以将任何合适的气体或多种气体与填塞气体组合以形成填塞气体混合物。示例性的混合物比例可以是20%填塞气体及其余的空气组成。然而，可以使用任何期望的气体/空气混合物。此外，虽然可以使用术语“气体空气比”或“气体空气混合物比”，但是应该理解的是可以使用空气以外的一种或多种气体来形成填塞气体混合物。诸如医疗人员的用户可以通过经由显示器250、脚控输入设备或某些其他方式与控制器210交互来启动FAX。作为响应，控制器210可以发送信号以激励阀325停止灌注流体的流动并允许通过灌注管370的来自气体供应300的气体流。在某些实例中，由气体供应300提供的气体可以是空气或任何其他的期望或合适气体。出于解释的目的，由气体供应300提供的气体将在下文作为空气描述，可以理解空气是不同气体的混合物。然而，将会理解的是可由气体供应300供应任何期望的或合适的气体。进一步地，收集腔350的初始流体水平460可以例如通过水平传感器280确定，传送至控制器210，并在随后被存储。空气可以经由阀325引入灌注管370。真空设备310可以生成真空以促使灌注流体进入收集腔350。随着FAX的行进，由真空设备310生成的真空从后段30中吸取流体，并通过灌注管370从气体供应300吸取空气并进入眼10的后段30。灌注流体经由抽吸探针455从眼10中抽出。灌注流体的抽吸可以继续，直到从灌注管370、眼10的后段30和抽吸管380移除全部或几乎全部的灌注流体。
由注入的空气取代的灌注流体可在收集腔350内收集。FAX的完成可以由例如用户与系统200的部件(诸如显示器250、脚控输入设备或某些其他方式)的交互为信号。控制器210可以接收指示FAX结束的信号，并且使得最终流体水平470由例如水平传感器280检测并在随后被存储。在某些实例中，收集腔350中的流体水平可被视觉检测。在某些实例中，眼10后段30的体积可以通过确定FAX期间被抽吸的流体体积(“抽吸体积”)而被确定。例如，抽吸体积可以通过计算收集腔350的最终流体水平470和初始流体水平460之差而被确定。后段30的体积可以通过从抽吸体积中减去灌注管370和抽吸管380的内部通路的体积而被确定。在某些实例中，后段30的体积可被手动确定。在其他实例中，该体积可由控制器210自动确定。例如，控制器210可以利用应用260来自动确定眼10后段30的体积。确定的后段30的体积可以在显示器250上显示，诸如在⑶1390内显示。在其他实现中，在FAX启动之前，可以禁用真空设备310并且可以排空收集腔350中的流体。真空设备310随后被重新使能并且FAX开始。在FAX完成时，眼10的后段30可以通过确定收集腔350的最终流体水平470并从中减去灌注管370和抽吸管380的内部通路的体积而被确定。在另一实现中，容器360可被用于接受抽吸到收集腔350内并使得收集腔350内的流体水平超过所选流体水平的流体。例如，随着抽吸出的流体在收集腔350内被收集，水平传感器280监测其内的流体水平。当超过收集腔350内的指定流体水平时，泵320可以开始从收集腔350到容器360的流体泵浦。在某些实例中，可以标识或以其他方式记录在FAX启动之时容器360中的流体水平。例如,容器360中的流体水平可由水平传感器290标识，被视觉标识，或以任何其他期望或合适方式标识。还可以标识FAX结束之时容器360中的流体水平。送至容器360的流体体积可以通过求取FAX开始和结束之时的流体水平之差来确定。作为替换，送至容器360中的流体体积可以如下确定:利用泵320的泵浦速率，将该泵浦速率与流速相关，并且对流速进行时间积分。于是后段30的体积可以如下确定:计算收集腔350的最终流体水平470和初始流体水平460之差，从中减去灌注管370和抽吸管380的内部通路的体积，并加上送至容器360的流体体积。
在另外一些实现中，在已将空气从气体供应300经由阀325引入灌注管370之后，用户可以指示起始点和终止点两者，其中起始点是看见气体进入后段30的时刻，终止点则是全部流体被从后段30排出且在任何空气进入抽吸管380之前的时刻。用户可以通过与脚控设备、显示器的交互或任何其他期望或合适的与系统200的交互来指示上述起始和终止点。收集腔350内与起始和终止点相对应的流体水平于是可被确定并存储。后段30的体积可以通过从收集腔350的对应于起始点的流体水平减去收集腔350的对应于终止点的流体水平来确定。由于后段30的体积和用于引入后段30的填塞气体的期望浓度已知，于是可以确定填塞气体的量并执行空气气体交换。空气气体交换可以涉及用填塞气体混合物取代或交换眼10内存在的气体。同样地，虽然为FAX使用空气，但也可以使用其他合适气体。在某些实例中，在后段30内形成期望浓度的填塞气体的量可由应用260自动确定。填塞气体可由用户通过显示器250、输入设备(诸如，脚控输入设备)或某些其他方式启动。在某些实现中，阀325可以停止来自气体供应300的气体流并且允许来自与控制器210通信耦合的气体供应480的填塞气体流。因为要被填充的体积和填塞气体的期望浓度是已知的，所以可以将精确量的填塞气体引入眼10内。填塞气体在眼内混合以得到期望的浓度。在某些实现中，可以经由套管将期望量的填塞气体引入眼10的后段30。例如，注射器的针头部分可以经由套管440或套管450引入后段30。例如，如果使用套管440，则可以收回灌注探针445，并可将注射器针头经由该套管440插入后段30。由于后段30的体积已被确定并且填塞气体的期望浓度已知，因此可以确定形成期望浓度的填塞气 体的量(“确定的填塞体积”)。将一定体积的100%或接近100%的填塞气体抽入注射器。在某些实例中，可将等于确定的填塞体积的量的填塞气体抽入注射器。注射器的针头可被插入眼10内的套管中，并且可以将该确定的填塞体积的填塞气体注入眼内。当注射器内的填塞气体的量等于确定的填塞体积时,可以将整个量的填塞气体注入眼10内。为了维持后段的眼内压(“Ι0Ρ”)，可以允许由注入的填塞气体所取代的量的空气离开眼10，例如通过插入到眼10内的套管。注入眼内的确定量的填塞气体与眼内存有的空气混合，由此得到填塞气体的期望浓度。由此实现填塞气体的极低浪费(如果有的话)。这一低浪费量是重要的，因为填塞气体会很昂贵。在另外一些实现中，确定的后段体积和填塞气体的期望浓度可被用于手动形成填塞气体混合物和/或将填塞气体混合物注入眼内。例如，在某些实例中，灌注管370可以与灌注探针445解耦合，而诸如带有填塞气体混合物的注射器的注入装置可以与套管440耦合，并将填塞气体混合物注入眼10的后段内。除了精确确定眼后段体积之外，本公开还提供用于减少手术时间的浪费。也就是说，引入眼内的填塞气体的混合物可被快速确定和产生，由此避免手术程序期间的延迟。这会是重要的，因为在某些实例中，手术期间的延迟会是归因于应用法律或规则所必须的可记录事件。图3示出了确定眼10的后段30的体积的示例性流程图500。如上解释并且根据某些实现，FAX可由对控制器210的输入触发。在510，可以确定收集腔350内的初始流体水平460。在某些实例中，初始流体水平460可由手术系统(诸如示例性的手术系统200)自动确定。例如，手术系统可以在接收到来自用户(例如外科医生)的输入之后确定初始流体水平。例如，水平传感器280可以感测收集腔350内的流体水平并将该流体水平传送至控制器210。在520，启动FAX，并将气体引入以从眼10内移除灌注流体。例如，诸如空气的气体可被引入流体回路。在某些实例中，流体回路可由灌注管、眼后段和抽吸管构成。在530，灌注流体被从眼后段排出。例如,灌注流体可由引入的气体从流体电路中排出。在540，FAX停止。FAX可由对控制器210的输入停止，如上所述。在550，可以确定收集腔350内的最终流体水平470。在560，后段30的体积可被确定。例如，后段30的体积可以通过初始流体水平460减去最终流体水平470以确定总传送流体而被确定。可以从该数值中减去延伸通过灌注管370和抽吸管380的通路的体积。在其他实现中，可以确定送至容器360的流体的量。最终，可以通过加上送至收集腔350的总体积量并向其加上送至容器360的体积来确定后段30的体积。可以从该量中减去灌注管370和抽吸管380的通路体积，由此确定后段30的体积。应该理解虽然已在此描述了许多方面，但是某些实现可以包括所有特征，而其他实现则可以包括部分特征并省略其他特征。也就是说，各实现可以包括在此描述的一个、部分或全部特征。业已描述了多个实现。然而，将会理解可以在不背离本公开发明精神和范围的情况下做出各种修改。因此， 其他实现位于所附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用于确定眼后段体积的系统，所述系统包括: 与眼后段流体耦合的收集腔，该收集腔适于接收来自眼后段的流体； 适于将气体供应提供给眼后段的气体源；以及 控制器，适于: 接收第一输入，以启动来自气体源的用于引入眼后段的气体供应； 接收第二输入，以使来自气体源的气体供应停止； 响应于从后段排出的流体，检测收集腔的流体水平的改变；以及 使用检测到的流体水平的改变确定眼后段的体积。
2.如权利要求1所述的系统，还包括: 适于将流体供应提供给眼后段的流体源；以及 与流体源和气体源流体耦合的流体控制设备，该流体控制设备适于将所述流体源或所述气体源选择性地流体耦合至眼后段，并且其中所述控制器进一步适于: 接收第三输入，以使得流体控制设备将流体源流体耦合至眼后段； 接收第四输入，以启动从流体源到眼后段的流体流； 接收第五输入，以使从流体源到眼后段的流体流停止；以及 接收第六输入，以将气体源流体耦合至眼后段。
3.如权利要求1所述的系统，其中适于响应于从后段排出的流体检测收集腔的流体水平的改变的控制器包括适于如下的控制器: 当接收到第一输入时检测收集腔内的初始流体水平；以及 当接收到第二输入时检测收集腔内的最终流体水平。
4.如权利要求3所述的系统，还包括适于检测收集腔内的流体水平的水平传感器，该水平传感器适于感测收集腔内的初始流体水平和收集腔内的最终流体水平。
5.如权利要求1所述的系统，还包括输入设备，用于将输入发送至控制器以实现启动气体供应和停止气体供应中的至少一种。
6.如权利要求4所述的系统，其中输入设备是脚控设备。
7.根据权利要求1所述的系统,其中收集腔包括: 第一收集腔；以及 与第一收集腔流体耦合的第二收集腔，其中处理器进一步适于检测第一收集腔的水平，并且在第一收集腔内的检测水平超过所选水平时将来自第一收集腔的流体体积转移至第二收集腔。
8.如权利要求1所述的系统，还包括: 流体耦合气体源和眼后段的第一通路；以及 流体耦合眼后段和收集腔的第二通路，并且 其中适于确定眼后段体积的控制器包括适于如下的控制器: 当接收到第一输入时接收收集腔的初始流体水平； 当接收到第二输入时接收收集腔的最终流体水平； 基于最终流体水平和初始流体水平确定收集腔内的体积改变；以及从收集腔内的体积改变中减去由第一通路限定的第一体积和由第二通路限定的第二体积。
9.如权利要求1所述的系统，还包括显示器，并且其中处理器适于使得所述显示器显示所确定的眼后段的体积。
10.如权利要求1所述的系统还包括适于选择性地流体耦合至眼后段并向其供应一定量的填塞气体的填塞气体源，并且其中控制器进一步适于基于所确定的眼后段体积和填塞气体的期望浓度来确定引入眼后段的填塞气体的量。
11.用于确定眼后段体积的计算机程序产品，该计算机程序产品包括在有形介质上具体化的、在被执行时可操作用于如下的机器可读指令: 接收排出眼后段中流体的信号； 接收来自适于监测收集腔内流体水平的水平传感器的信号，所述信号指示收集腔内的初始流体水平； 启动来自气体供应的气体流，该气体供应与眼后段流体耦合； 接收停止气体流的信号，所述信号指示后段中的流体已从后段大致排空； 停止来自气体供应的气体流； 接收来自水平传感器的指示收集腔内最终流体水平的信号；以及 使用收集腔内的初始流体水平和收集腔内的最终流体水平确定眼后段体积。
12.如权利要求11所述的计算机程序产品，还包括在被执行时可操作用于如下的机器可读指令: 用水平传感器检测到收集腔内的所选水平已`被超过； 响应于检测到的流体水平超过所选水平，启动泵以将收集腔内的部分流体转移至补充容器； 用水平传感器检测到收集腔内的流体水平已降至所选水平之下；以及 停止泵以使从收集腔到补充腔的泵浦停止。
13.如权利要求12所述的计算机程序产品，在被执行时可操作用于使用收集腔内的初始流体水平和收集腔内的最终流体水平确定眼后段体积的机器可读指令还包括在被执行时可操作用于如下的机器可读指令: 基于最终流体水平和初始流体水平确定收集腔内的体积改变； 通过组合转移到补充容器的体积及收集腔内的体积改变，确定转移的总体积；以及 从转移的总体积中减去由第一通路限定的第一体积和由第二通路限定的第二体积。
14.如权利要求11所述的计算机程序产品，在被执行时可操作用于启动来自气体供应的气体的机器可读指令还包括在被执行时可操作用于启动该气体流以从与气体供应和眼后段流体耦合的第一通路、眼后段、及与眼后段和收集腔流体耦合的第二通路中排出基本所有流体的机器可读指令。
15.如权利要求11所述的计算机程序产品，在被执行时可操作用于使用收集腔内的初始流体水平和收集腔内的最终流体水平确定眼后段体积的机器可读指令还包括在被执行时可操作用于如下的机器可读指令: 基于最终流体水平和初始流体水平确定收集腔内的体积改变；以及从收集腔内的体积改变中减去由第一通路限定的第一体积和由第二通路限定的第二体积。
16.一种用于确定眼后段体积的方法，所述方法包括:确定与眼后段流体连通的收集腔内的初始流体水平； 将来自气体源的气体供应提供给眼后段，该气体源与眼后段流体连通并且眼后段的体积包括流体； 使用气体供应将来自眼后段的所述体积的流体排出到收集腔内； 确定收集腔内的最终流体水平；以及 基于收集腔内的最终流体水平和收集腔内的初始流体水平之差来确定眼后段的所述体积。
17.如权利要求16所述的方法，其中确定与眼后段流体连通的收集腔内的初始流体水平包括用信号通知处理器以从适于测量收集腔内的流体水平的流体水平传感器接收流体水平信号，所述处理器和所述流体水平传感器通信耦合。
18.如权利要求17所述的方法，其中用信号通知处理器以从适于测量收集腔内的流体水平的流体水平传感器接收流体水平信号包括操纵可通信耦合至处理器的输入设备。
19.如权利要求16所述的方法，其中确定收集腔内的最终流体水平包括用信号通知处理器以从适于测量收集腔内的流体水平的流体水平传感器接收流体水平信号，所述处理器和所述流体水平传感器通信耦合。
20.如权利要求19所述的方法，其中用信号通知处理器以从适于测量收集腔内的流体水平的流体水平传感器接收流体水平信号包括操纵可通信耦合至处理器的输入设备。
21.如权利要求16所述的方法，其中使用气体供应将来自眼后段的流体排出到收集腔内包括: 将与气体供应流体耦合的第一通路中的流体排出至眼后段； 将眼后段体积中的流体排出；以及 使用收集腔排出与眼后段流体耦合的第二通路中的流体， 其中确定与眼后段流体连通的收集腔内的初始流体水平包括用信号通知处理器以从适于测量收集腔内的流体水平的流体水平传感器接收流体水平信号，所述处理器和所述流体水平传感器通信耦合， 其中确定收集腔内的最终流体水平包括用信号通知控制器从流体水平传感器接收流体水平信号，以及 其中基于收集腔内的最终流体水平和收集腔内的初始流体水平之差来确定眼后段的所述体积包括: 使用处理器确定收集腔体积改变，所述收集腔体积包括收集腔内的最终流体水平和收集腔内的初始流体水平之差；以及 使用处理器通过从收集腔体积改变中减去第一通路体积和第二通路体积来确定眼后段的体积。
全文摘要
描述了用于在流体气体交换期间确定眼后段体积的系统和方法。所确定的眼后段体积可被用于确定诸如在眼外科程序期间将被引入眼后段的纯填塞气体的体积，以得到期望的填塞气体与其他气体(例如，空气)之比。更具体地，系统和方法例如通过精确测量眼后段的体积并仅使用产生期望比所需的纯气体量来实现改善的气体利用、更少的浪费和缩短的手术时间。进一步地，在一些实现中，填塞气体的混合固有地在眼后段内完成，由此避免手动混合并缩短了手术时间。
文档编号A61M31/00GK103153386SQ201180049882
公开日2013年6月12日 申请日期2011年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者J·C·赫库拉克 申请人:爱尔康研究有限公司