极小的脉动眼科探针的制作方法

本发明关于眼科探针、系统和方法。更具体地，但不作为限制，本发明关于利用可以减少流体脉动影响的抽吸安排的眼科探针、系统和方法。

背景

显微外科手术经常要求精密切割和/或去除不同身体组织。例如，某些眼科外科手术要求切割和去除玻璃体液、充满眼的后段的透明胶状材料的多个部分。玻璃体液、或者玻璃体由通常附接至视网膜上的大量微观纤维构成。因此，切割和去除玻璃体必须万分小心地进行，以免造成对视网膜的牵扯、视网膜从脉络膜上分离、视网膜撕裂、或者在最坏情况下切割和去除视网膜本身。具体地，例如移动组织管理(例如，切割和去除接近视网膜或视网膜撕裂的分离部分的玻璃体)、玻璃体基础解剖、以及切割和去除膜的精细手术是特别困难的。

在后段眼科外科手术中使用显微外科切割探针是众所周知的。这些切割探针通常包括空心外切割构件(针)、可移动地布置在空心外切割构件内并与其同轴安排的空心内切割构件(切割器)、以及在外切割构件远端附近径向穿过外切割构件延伸的端口。玻璃体液和/或膜被抽吸到打开的端口中，并且内构件被致动，从而关闭该端口。一旦该端口关闭，在内切割构件和外切割构件上的切割表面配合切割玻璃体和/或膜，并且切割下来的组织通过内切割构件被抽吸走。

在常规玻璃体切割术切割探针系统中的内切割构件(或切割器)通常经由联接装置与探针内的较大管相连。每个切割循环，该内切割构件(或切割器)、该联接装置、和该较大管均轴向地位移与切割行程长度相等的量，由此来切割进入端口的玻璃体。然而，切割运动还导致眼科探针的内部流体容积的改变。这是由于与这种转变的轴向运动相结合的在切割器与较大管之间的内部横截面积中的差异造成的。容积改变可能造成压力脉冲和流体搅动，这可能导致流体泵动并且由于存在真空而可能驱使一些气体逸出溶液，由此产生气泡。进一步的，虽然多数过量容积可以沿抽吸管向上传播，然而一些容积可能会在玻璃体切割术切割过程中表现为脉冲或甚至反向流动。其还可能产生会导致气体脱离溶液的一些搅动。

本披露针对解决现有技术中的缺陷中的一者或多者。

概述

在一些示例性方面中，本披露针对用于进行眼睛外科手术的眼科设备。该设备可以包括可由使用者握住的眼科探针本体以及从该本体延伸并且包括内切割构件和针的切割器。该内切割构件可以至少部分地布置在该针内并且相对于该针可移动，并且该内切割构件可以具有管腔，该管腔具有第一直径。该针可以具有远端，该远端具有形成在其中以用于接收患者组织的端口。在该探针本体内的抽吸管可以被布置成从该内切割构件的末端延伸至来自该探针本体的抽吸线，该抽吸管具有比该第一直径更大的第二直径，从而有助于抽吸流体的流动。在该本体内的马达可以被配置成用于使该内切割构件相对于该针并且相对于该抽吸管致动。

在一个方面中，该内切割构件与该抽吸管是同轴的。在一个方面中，该抽吸管被固定在位，从而相对于该探针本体是固定的。在一个方面中，该眼科设备包括被连接到该马达上的驱动轴以及联接器，该联接器将该驱动轴联接到该内切割构件上，从而当该马达致动该驱动轴时，该联接器致动该内切割构件。在一个方面中，该驱动轴比该抽吸管更大，该抽吸管被布置在该驱动轴内。在一个方面中，该驱动轴与该抽吸管是同轴的。在一个方面中，该抽吸管延伸穿过该马达的中央部分。在一个方面中，该眼科设备包括被附连到该抽吸管上的切割器密封组件，该切割器密封组件包括阻止流体通过的密封件。在一个方面中，该马达被直接地附连到该内切割构件上。

在一些示例性方面中，本披露针对用于进行眼睛外科手术的眼科设备并且包括可由使用者握住的眼科探针本体以及从该本体延伸并且包括内切割构件和针的切割器。该内切割构件可以至少部分地布置在该针内并且相对于该针可移动。该内切割构件可以具有管腔，该管腔具有第一直径，该针具有远端，该远端具有形成在其中以用于接收患者组织的端口。抽吸管可以相对于该探针本体被固定在位并且可以从该内切割构件的末端延伸至来自探针本体的抽吸线。该抽吸管可以具有比该第一直径更大的第二直径，从而有助于抽吸流体的流动。该马达可以被布置在该本体内并且可以联接到该内切割构件上。该马达可以被配置成用于使该内切割构件相对于该针致动。

在一个方面中，该内切割构件与该抽吸管是同轴的。在一个方面中，该马达被配置成用于使该内切割构件相对于该抽吸管致动。在一个方面中，该眼科设备包括被连接到该马达上的驱动轴以及联接器，该联接器将该驱动轴联接到该内切割构件上，从而当该马达致动该驱动轴时，该联接器致动该内切割构件。在一个方面中，该驱动轴比该抽吸管更大，该抽吸管被布置在该驱动轴内。在一个方面中，该驱动轴与该抽吸管是同轴的。在一个方面中，该抽吸管延伸穿过该马达的中央部分。在一个方面中，该眼科设备包括被附连到该抽吸管上的切割器密封组件，该切割器密封组件包括阻止流体通过的密封件。在一个方面中，该抽吸管包括在该探针本体中的抽吸路径的一部分，并且只有该内切割构件在抽吸时以影响该抽吸路径的容积的方式位移。在一个方面中，该马达被直接地附连到该内切割构件上。

在一些示例性方面中，本披露针对驱动眼科探针的内切割构件的方法。该方法可以包括通过驱动马达以在近端方向上驱动内切割构件来打开在远端突出的切割器的针中的抽吸端口。该抽吸端口、该内切割构件和抽吸管可以形成穿过该眼科探针的抽吸路径的一部分。该内切割构件可以具有第一直径，并且该抽吸管可以具有比该第一直径更大的第二直径。在近端方向上驱动该内切割构件可以包括使该内切割构件相对于该抽吸管移动。该方法还可以包括通过在该眼科探针内驱动该马达以在远端方向上相对于该针驱动该内切割构件来关闭该抽吸端口以便切割在该抽吸端口中的组织，并且使该内切割构件相对于该抽吸管位移。

在一个方面中，该抽吸管在该眼科探针中固定在位，并且该抽吸路径在该眼科探针中的容积仅改变与该内切割构件的轴向排量相等的容积。在一个方面中，驱动马达以驱动内切割构件包括驱动被连接到该马达上的驱动轴、并且驱动被连接到该驱动轴上的联接器，该联接器在远离该抽吸管的位置处连接到该内切割构件上。

应理解，以上概括描述和以下详细说明在本质上均为示例性和说明性的，且旨在提供对本公开的理解而非限制本公开的范围。就此而言，从以下详细说明，本披露的另外方面、特征和优点对于本领域普通技术人员将是明显的。

附图的简要说明

附图展示了在本文中披露的装置和方法的多个实施例，并与说明一起用来解释本披露的原理。

图1是根据本披露的一个方面的实现本文中描述的原理和方法的示例性眼科外科手术系统的图示。

图2是根据本披露的方面的展示图1的示例性眼科外科手术系统的眼科探针的截面图。

图3是根据本披露的方面的展示图2的示例性眼科探针的切割器的远端的截面图。

图4是根据本披露的方面的图2的眼科探针的一部分的细节视图。

图5是根据本披露的方面的展示图1的示例性眼科外科手术系统的另一个眼科探针的截面图。

详细说明

出于促进对本披露原理的理解的目的，现在将参照附图中展示的实施例，并使用特定语言来描述这些实施例。然而将理解，并非旨在限制本披露的范围。本披露所涉及领域内的普通技术人员通常将能够完全想到对于所描述的装置、器械、方法的任何改变和进一步的变形以及对于本披露的原理的任何进一步应用。具体而言，完全可以想到针对一个实施例描述的特征、组件和/或步骤可与针对本披露的其它实施例描述的特征、组件和/或步骤组合。为了简单起见，在一些情况下，贯穿这些附图，使用相同的参考号来指代相同或相似的部分。

本披露针对用于进行眼科外科手术的外科手术装置、系统和方法。这些外科手术装置例如包括具有比现有装置减少了脉冲和流体搅动的眼科探针。这是通过使切割循环过程中的流体容积排量最小化来达成的。也就是说，在本披露的一些实施例中，眼科探针包括通过联接装置与较大管相连的空心针，该联接装置不随空心针和较大管而振荡。由此，在眼科探针内的流体容积被维持为相对恒定。此相对恒定的流体容积因此更充分地减少了可能导致所不希望的流体阻力或回流的流体涌流或流体搅动的改变。这还可能导致更加平滑、更加一致的流动，从而为动手术的外科医生提供可预测性和精度。这进而可以导致更好的患者结果。

图1根据示例性实施例展示了眼科外科手术系统，总体上被标记为10。外科手术系统10包括底座壳体12和相关联的显示屏幕14，该相关联的显示屏幕示出与眼科外科手术过程中的系统操作和性能有关的数据。外科手术系统10包括眼科探针100，该眼科探针在结构上被配置成的方式为使在外科手术过程中的流体涌流减少或最小化。在一些实施例中，眼科外科手术系统10是用于进行玻璃体切割术手术以从眼睛去除玻璃体液或其他组织的玻璃体切割术外科手术系统。

在一些实施例中，外科手术系统10包括流体压力源以及被布置在底座壳体12中、或形成该底座壳体的一部分的探针驱动器。在一些示例性实施例中，流体压力源是提供驱动流体动力以驱动眼科探针100的高压储箱和压缩机。一些示例性压力源是被安排成提供压缩气体以驱动眼科探针100的气动压力源。在一些实施例中，气动压力源被容纳在底座壳体12上或该底座壳体中，而在其他实施例中，该压力源被布置在手术室中或周围的其他地方。

探针驱动器可以是压力脉冲发生器，例如一个或多个标准三通或四通阀门。一些实施例采用螺线管来取代充入位置与排出位置之间的滑阀芯。探针驱动器(有时被称为压力脉冲发生器)循环以设定眼科探针100的切割速率。

眼科探针100和底座壳体12沿代表流动路径或流动线的线16而彼此处于流体连通。取决于实施例，这些线可以包括供应线和在底座壳体102与眼科探针100之间的抽吸线。供应线可以具有管腔，该管腔承载恒定或脉动的加压流体以用于驱动眼科探针100中的致动器或马达。抽吸线也从底座壳体102延伸至眼科探针100并且用于从探针100抽吸流体和组织。

图2展示了根据本披露的示例性实施例用于从患者眼中去除流体/组织的眼科探针100的截面视图。在一些方面中，眼科探针100是可以在玻璃体切割术手术中使用的眼科探针。在所述手术过程中，该探针可以用于穿透眼球来触及玻璃体液和容纳在其中的其他组织。眼科探针100可以切割玻璃体液或其他组织，并且将其抽吸至眼科外科手术系统10的底座壳体12。可以发现它对于在眼科手术过程中去除眼内组织以重新附接眼睛视网膜的具体实用性。尽管描述了在眼科手术中的用途，但应理解的是，眼科探针100可以用于切割和抽吸其他组织，例如息肉、纤维瘤和其他人体组织。

眼科探针100包括壳体102、布置在壳体102内的马达104、从壳体102延伸的切割器105和切割器组件108。

壳体102包括手柄部分110和马达部分112。手柄部分110包括手柄本体114。手柄部分114从远端120在近端方向上朝马达部分112延伸。外覆模制的握柄122围绕手柄本体114延伸。握柄122可以轮廓形成为用于被使用者舒适地握住。

马达部分112被布置在手柄部分110的近端并且包括后马达壳体124和前马达壳体126。后马达壳体124包括多个连通端口128、130，这些连通端口提供在眼科探针100与外科手术系统10之间的连通。该后马达壳体还包括抽吸端口131，该抽吸端口提供外科手术系统10处的抽吸泵与探针100之间的连通。在这个实施例中，这些连通端口128、130是气动端口，并且马达部分112被配置成用于固持流体驱动的马达，例如，气动驱动的马达。值得注意的是，其他实施例包括替代的探针马达。例如，一些实施例包括流体驱动的活塞马达来代替膜片。

这些端口128、130、131从后马达壳体124的近端朝后马达壳体124的远端延伸。前马达壳体126被布置在后马达壳体124的远端并且被安排成与手柄部分110接口连接。后马达壳体124被配置成用于向外科手术系统10提供连通，并且前马达壳体126与后马达壳体124协作以紧固地支撑眼科探针100的马达104。

在这个实施例中，后马达壳体124和前马达壳体126被成形成用于协同形成马达腔室134。在这个实施例中，腔室134是横向延伸的空体，其被配置成用于固持用于驱动切割器组件108的马达104。后马达壳体124和前马达壳体126包括相应地在后马达壳体连通端口128、130与马达腔室134之间延伸的多个通道136、138。在图2的实施例中，这些端口128、130与马达腔室134的相反侧处于流体连通，并且在此与马达腔室134的远端部分和近端部分处于连通。如此，这些端口128、130与马达104的相反侧处于流体连通。

马达104被布置在马达腔室134内并且被配置成用于驱动切割器组件108。以此方式，切割器组件108可以用于切割和抽吸组织(例如眼内组织或其他组织)。马达104在这个实施例中是由柔性膜片140和刚性联接器142形成的气动驱动的马达。该马达通过在第一端口与第二端口128、130之间的并且因此在马达104的相反侧上的压力变化来运行。在马达腔室134内的马达104的相反侧上的压力中的变化致使膜片140振动，从而使得切割器组件108的多个部分来回振荡运动。

气动探针100的远端包括切割器105。切割器105包括针106和内切割构件149。针106是空心圆筒并且从壳体102延伸。该针包括闭合末端和接收组织(例如眼睛组织)的外端口，并且该针与切割器组件108协作。

在图3中示出了切割器105的远端。针106包括闭合末端144和接收组织(例如眼睛组织)的外端口146。外端口146与内通道148处于流体连通。内切割构件149位于针106的内通道148内。内切割构件149具有内孔150、开口端152、和切割表面154。如将在以下描述的，内孔150与眼科探针100的抽吸线处于流体连通。该抽吸线连至真空压力，该真空压力在内切割构件149远离端口146定位时将组织拉入到外端口146中。内切割构件149在针106的内通道148内移动以切割被抽吸系统拉入到外端口146中的组织。由外端口146接收的眼睛组织优选地是玻璃体或膜。

值得注意的是，其他实施例具有的切割器105远端之处的内切割构件149的远端包括穿其而过径向延伸的端口。当内切割构件149的径向端口边缘经过外切割构件的外端口146的边缘时，可以在远端冲程上和在近端冲程二者上进行切割，从而产生双切割切割器。在美国专利5,106,364中示出了这种实施例的一个实例，通过引用结合在此。还可以想到其他安排。

返回至图2，切割器组件108包括驱动轴156、联接器158、固定抽吸管160、切割器密封组件162、和内切割构件149。如在图2中示出的，驱动轴156连接马达104并且从该马达延伸并且基本上居中地穿过本体部分110朝眼科探针100的远端延伸。驱动轴156是相对较大直径的管，其在结构上被配置成用于传递由马达104施加给联接器158并且最终施加给内切割构件149的负载。在这个实施例中，驱动轴156是圆柱形管，但是可以想到其他形状。例如，驱动轴156可以是具有中央通道或开口的方形、三角形、或其他形状。如将在以下进一步描述的，抽吸管160和切割器密封组件162被布置在驱动轴156的管或管腔内。在一些实施例中，为了减少质量，驱动轴156是由多个纵向延伸的支柱或支承件配置而成的，这些支柱或支承件被驱动轴侧壁中的窗口或间隙间隔开。这些刚性支柱足以将由马达104施加的振荡驱动力传送至驱动轴156的远端。还可以想到其他安排。驱动轴156被配置成用于承载从马达至联接器158的驱动动力。因此，驱动轴156是刚性延伸的结构。

联接器158被布置在驱动轴156的远端处并且将驱动轴156联接到切割器的内切割构件149上。在一些实施例中，联接器158被布置在驱动轴156内。在一些实例中，该联接器从内切割构件149的外部表面径向地延伸至驱动轴156的内表面。类似于驱动轴156，联接器158被配置成用于将震荡位移从驱动轴156传送至内切割构件149的刚性结构。该联接器可以是实心的或者形成有窗口或间隙以减少其总体重量并且减少其在振荡马达104上的阻尼效应。在这个实施例中，驱动轴156、联接器158和内切割构件149均同轴地在眼科探针100中对齐。

当驱动轴156在近端和远端方向上轴向平移时，被固定到驱动轴156上的联接器158也以振荡的方式进行平移。因为内切割构件149被固定到联接器158上，联接器158的轴向位移或平移引起内切割构件149相对于针106的轴向位移或平移。

固定抽吸管160和切割器密封组件162被布置在驱动轴156内。这些部分形成穿过眼科探针100的抽吸路径的一部分。例如，该抽吸路径包括端口146、内切割构件149、抽吸管160和抽吸端口131。在示出的示例性实施例中，抽吸管160和切割器密封组件162是相对于眼科探针100的本体部分110来固定在位的。如此，当驱动轴156、联接器158和内切割构件149通过马达104振荡时，抽吸管160和切割器密封组件162基本上固定在位。

在示出的实施例中，抽吸管160是同轴地与内切割构件149附连并且从内切割构件149延伸至马达104的近端处的位置的管。因此，在图2的示例性实施例中，该抽吸管还与驱动轴156同轴。抽吸管160具有比内切割构件149的直径更大的直径，从而可以更容易的引发抽吸流动，而没有在较小直径的内切割构件149中会遇到的相同水平的压力损失。在此，抽吸管160与抽吸端口131同轴对齐，并且抽吸管160可以直接连接将眼科探针连接到眼科外科手术系统10的底座壳体12上的线16(图1)的抽吸线。

切割器密封组件162将抽吸管160的远端部分连接到内切割构件149上。在这个实施例中，切割器密封组件162相对于抽吸管60固定，并且因此，内切割构件149相对于切割器密封组件162移动。切割器密封组件还将抽吸路径从较小直径的内切割构件149转变至较大直径的抽吸管160。切割器密封组件162被附接在抽吸管160的远端处并且被配置成用于容纳一个或多个密封件164，该一个或多个密封件围绕内切割构件149进行密封以防止抽吸流体从抽吸路径泄漏并且防止空气从本体部分110的内部分吸入到抽吸路径中。在示出的实施例中，密封件164是O形环，但可以使用其他密封件。在这个实施例中，切割器密封组件162的大小被确定成在其中接收抽吸管160的远端并且可以被胶粘、激光焊接或点焊、或以其他方式粘附到抽吸管160上。

因为切割器密封组件162相对于抽吸管160固定在位，并且抽吸管160相对于眼科探针100的本体部分基本上或完全地固定在位，由于震荡的内切割构件149而造成的在抽吸管160内的容积改变被最小化，引起与具有随内切割构件149移动的联接器的玻璃体切割术探针相比减少了在抽吸线内的流体涌流的可能性。参照图4，这将变得清楚。

图4示出了切割器密封组件162以及抽吸管160和内切割构件149的一部分的放大视图。如可以看出的，内切割构件149具有第一较小直径D1，并且抽吸管160具有第二较大直径D2。为了减小由于具有长的极小直径流体路径的长度而出现的压力损失，抽吸路径被设计成扩大以促进更加一致并且更容易的流动。因此，抽吸流动被配置成从内切割构件149的极小直径扩大至抽吸管160的较大直径。

在这个实例中，在切割循环过程中，内切割构件149被布置在极远端位置处。虚线表明内切割构件149在切割循环过程中在极近端位置处的位置。虚线还表示由于在切割循环过程中位移的内切割构件149而局部地出现在抽吸路径内的容积改变。如可以在图4中看出的，在抽吸路径内出现的容积变化仅限于由内切割构件149排出的容积。因为内切割构件具有小的外直径(在约0.025in.至0.012in.的范围中)和内直径(在约0.020in.至0.010in.的范围中)，并且因为切割循环轴向位移通常处于约0.010in.至0.050in.的范围中，所以总容积排量是极小的。在一些实施例中，总容积排量小于约9x 10^-6in³，并且在其他实施例中总容积排量小于约4x 10^-7in³。可以想到又另外的值和范围。

在眼科探针100的抽吸路径中的这种排量容积可以是比在联接器被布置在切割器密封组件的位置中的常规装置中所可以实现的基本上更小的排量容积。常规的联接器固定地连接到内切割构件上并且因此随内切割构件移动。由于联接器和内切割构件在常规装置中的切割循环过程中均振荡，流体容积排量比当只有内切割构件振荡时要大得多。仅举例而言，在常规装置中的流体容积排量可以比在本文中披露的系统中出现的容积排量大出(取决于内切割构件的大小)7倍至50倍。在现有装置中的这种大的排量可能表现为脉冲或流体涌流。在一些实例中，这可能在玻璃体切割术切割过程中引起反向流动或者可能引起导致气体析出溶液的搅动。

在使用中，外科医生在外科手术底座壳体112处设定切割速率。流体压力源和探针驱动器对马达104加以驱动以将切割器组件108致动成指定切割速率。是通过将驱动轴156驱动成指定切割速率来达成这一点的。驱动轴156刚性地固定到联接器158上并且驱动该联接器。联接器158刚性地固定到内切割构件149上并且驱动该内切割构件。因为驱动轴156和联接器158是在空气内运行的，并且没有物理接触或扰乱流体或组织，所以阻尼效应比在驱动轴156和联接器158与抽吸流体接触的条件下或在保持在流体腔室内的情况下更小。

因此，在切割循环过程中，当马达将驱动轴和联接器在远端方向上加以驱动时，内切割构件149通过跨过端口146前进直到该端口关闭而在针106中进行切割运动。当出现这种情况时，内切割构件149的近端相对于抽吸管160和切割器密封组件162向远端移动。因为只有内切割构件149向远端移动，在抽吸路径中存在非常小的容积改变，并且仅极小地影响抽吸流动。

当内切割构件149到达最远端位置，马达以近端方向驱动切割器组件108。再次，通过使驱动轴156、联接器158和内切割构件149在远端方向上移动来达成这一点。这将端口149打开，从而允许额外的流体和组织进入针106。随着内切割构件149在近端方向上移动，其在抽吸管160内的体积增加，如在图4中示出的。因为抽吸管160和切割器密封组件162被固定在位，只有内切割构件149影响抽吸路径内的容积。因为只有内切割构件149向近端移动，在抽吸路径中存在非常小的容积改变，并且仅极小地影响抽吸流动。

图5展示了眼科探针300(该眼科探针在一些实施例中是探针100)的另一个截面视图。探针300包括与本文中所讨论的探针100类似的许多特征。为了简单起见，使用相同的参考号来指代相同或相似的部分。例如，眼科探针300包括壳体102和从壳体102延伸的切割器105。探针300还包括被布置在壳体102中的马达腔室303内的马达301并且包括切割器组件302。在这个实施例中，切割器组件302包括固定抽吸管160、切割器密封壳体部分304和内切割构件149。切割器密封壳体部分304被固定在位并且相对于固定抽吸管160不移动，并且因此相对于探针壳体102不移动。虽然在图5的截面视图中将固定抽吸管160示出为与本体102分开的部件，但其他实施例具有形成为本体的一部分的固定抽吸管160，其中固定抽吸管160是本体102的整合部分或整体部分。

在这个实施例中，马达301以在切割循环中驱动内切割构件149的方式来直接连接到内切割构件149上。因此，只有内切割构件149在抽吸路径内移动，并且因此类似于图2中的实施例，在切割循环过程中在抽吸路径中存在非常小的容积改变。在这个实例中，马达301被布置在探针300的远端部分中。同样在这个实例中，马达301被布置成远离内切割构件149的近端并且被配置成用于驱动内切割构件149。

马达301可以类似于马达104并且可以包括柔性膜片和刚性联接器，该刚性联接器通过在第一端口与第二端口128、130之间的压力变化来运行。在马达腔室内的马达301的相反侧上的压力中的变化致使膜片140振动，从而使得内切割构件149来回振荡运动。还可以想到其他安排。

本领域的普通技术人员将理解，由本披露所涵盖的实施例不限于上述具体示例性实施例。就此而言，尽管已示出并描述了多个展示性实施例，但是在前述披露中可以想到广泛的修改、改变和替换。应理解的是，在不脱离本披露的范围的情况下，可对前述内容进行这种变化。因此，应理解，随附权利要求书是广义地并按照符合本披露的方式地解释的。