控制吸引室中流体流动的系统和方法

专利名称：控制吸引室中流体流动的系统和方法
控制吸《1室中流体流动的系#方法本发明涉及手术系统和方法。特别地，本发明涉及控制流体流动的系统和方法。更特别地，本发明的实施例涉及控制从手术系统中吸引室的底部ii^的 *流动的系^p方法'背景狄人类的眼睛^t到许多的疾病伤害，从导致轻樣^l^J'j完全失明。尽管隐 形眼4^M艮镜片可以^Jt某些小的失调，而其它疾病还是需要目Mff术。J 地，目W"术分为如玻^^切除术的后段疗程，如白内障手术的前段疗程，以 及前餅后鄉合疗程。目^H"术使用的手术4义器可专门用于后段疗程或前段疗程或也可支持两 者。在^f5f情况下，手术仪器经常需^f^H相关的消耗品，如手术盒，流体術 袋，管道系统，机头刀片和其它消耗品。根据疗程和手术仪器，手术盒可提供多种功能。例如，白内障手术的手术 ^f助管理沖、^吸出进出手术区的^^。手术盒为手术4义器和患者之间提供 了界面，#^^口压灌注和吸出进出眼睛的;緣。在基于典型的文氏管的吸出系统中，流体首^b^患者目喊中被pAA吸引室，然后从吸引室排出到排液袋中。吸引室可提供许多功能。例如，吸引室可作为用于持续7JM鸿应的感应室， 可向手綠制台提供容量和吸引流动的信息。吸出的流糾常从顶部it^吸引 室。由于是滴落下来的，吸出的流^w吸引室顶i^不可i^地引起流体表面 的扰动，而结果就影响了持续7JM立感应。jH^卜，当^UW口在室顶时，并非所 有的沐 5可以用于回流4±程。因而，需要新的解决办法来最小化对吸引室中 ';^/气面的扰动，^ft^多流体可用于回流。先前，为了引导回流^it程，在吸引 线上^jlI才械力迫使液^MM几头出来。这种强迫的液体回流(也IU:说，吸出的流体沿其正常运动相反的方向行进)可能也可能不肖诚功地清除机头的p且塞。 J^卜，由于吸引端口位于吸引室的顶部，迫使流出的液体不需要#议多的液体 #^。因此，需^-种新的解决方法来使回^wt可持续化。此处z^f的本发明实施例可解决这些以;s^多需求。 发明内容本发明的实施例提供了 一种用于在手术盒中控制吸出液体流动的新系统、装置和方法。当吸出的流^A^手术盒的吸引室中时，对'^/^面的干扰必须 最小化以便帮助实现吸引室的许多功能。例如，吸引室可通iti^续7]Of立感应而 作用为感应室，并向手^制台提供容量和吸引流动的信息。吸引室也可作用 为用于持续回沐和灌输的流旨賭器。本发明实施例可通ii^吸《1室的底部或接近吸？ I室的底部iM吸亏1端口而 解决这些需求。当吸出的流^^^面下面iiA吸引室时(如，从i综底部或 靠近底部的侧壁上的端口 )，并不会导致^/n^面的扰动并因jtMf对连续7JM立感应的影响降到最小。同样，由于吸出端口io:在吸引室的底部或非常靠近吸引室的底部，可以完4^吏用室内的液体。本发明实施例提供了许多优于贿4i^的在手术盒中控制吸？ I ^f呈的系统和方法。例如，通ii^吸引室底部i经吸出端口，消除在吸出流^^吸引室时对液面的干扰。因此，将引Aii续7Jq立感应中的噪声降到最小，并且提高了信噪比，这使得确定^^气体比随时间变化和进出吸引室的吸出的流体a^;斤 需的数据更精确可靠。本发明实施例提供的另 一个比点涉及吸《1线的回流和灌输。在吸？ 1端口位 于吸引室底部的实施例中，室内的液体可完全用于回流和灌输。这使持续回流 和推动灌输成为可能。


通过参考下列说明书以;sj逸附附图，可以获得对本发明及务阮点的更全面衝醉，在图中同样的附图相H^明同样的特征，并且其中 图1是手^t制台的一个实施例的图示； 图2是手术盒的一个实施例； 图3 ;l^接收器的一个实施例；图4是手术盒的吸亏1室中用于^#^气体 、连续感应的系统的一个实施 例的图示；图5是手术盒的吸《1室中用于控制流#空气 、的系统的一个实施例的图示；图6是实施吸引室的系统的一个实施例的图示，其中在吸引室底部iM有 吸引端口。 M实施方式在附图中示出了本发明他逸实施例，同样的数字用^示在不同的附图中 同样的和相应的部分。图i是目M-f #制台ioo的一个实施例的图示。手^Nt制台ioo可以包括具有触樣笄115的旋转显示器110。旋转显示器110可以为^^需要看 *摸屏115的人iti:^种不同的方向。旋转显示器no可从一端翻转到另一端，也可旋转或倾斜。触拔羿115提供了允许用户与控制台IOOW目作用的图形用 户界面("GUT，)。手;^制台100还包^i^接面板120,用来将^f工具和消耗品连接到手 綠制台100上。连接面板120可包^^如麟连接器、用于树机头的连接 器和盒接收器125。手术拴制台100还可包括各种用户友^ft征，如脚^5L控制 (如存方化面板130后面)和其它特征。辦中，盒(未示出)可錄盒接收器125中。手錄制台100中的夹子 #^夹在适当位置以在使用期间最小化盒的移动。夹子可夹住盒的顶部和底部、 盒近氛以其它方式夹住盒子。图2是手术盒150的一个实施例的图示。盒150可提供在手^ita^可 抛弃的封闭系统流体设备。盒150可包^T体155和从盒体155上^的与夹 子相接的部分(例如，通常是夹紧区域160和165所示的)。盒150可由ABS 塑料或其它适合材^^iA。在所示实施例中，盒150由三个主^1^^赋当 盒150插入手#制台100时面向手^制台的内部或手^制台界面部分 170、中间部分175和盖板179。盒150的"^^分可通ita酉給、联锁接头、 化学键接、热粘合、机械紧固件或其它本领域已知的连接机构相连。在其它实施例中，盒150可以由单片或多片形成。在使用期间，手^制台界面部分170可以面向控制台并为流体流动通道 (例如，由萍性体M^供的蠕动泵的流动通道177)、阀(例如，灌;i/吸出阀) 及其它#1^徘流动的特^€供界面。盒150也可连接到流体袋(未示出)以 在过程期间收集流体。才娘本发明的Vh实施例，手术盒150包括为吸出和灌注过禾14放流体的室。例如，室盒180包括两室181和182。第三室185在盒150内部，相对于室 盒180位于盒150的相反一侧(例如，用190表示的盒150的一侧)。在一个实 施例中，室181和182为灌注室，室185为吸引室。阀密封圏187/188可由分离 的多片或单片糾生^#^且成，并且当致动器提供的力去掉时能'隨到接近它 们的原状。盒150中不同阀可具有相同或不同的结构以控制通过盒的流动。图3 ^i(^内手术盒(未示出)的盒接收器325的一个实施例的图示。 盒接收器325可以具有多个气出入口与手术對目接。盒接收器325可进一步包 括在操怍期间允许蠕动泵辊312接触手术盒的开口 。 ^予Sorensen的美国专 利号为No.6，293，926的专利中描述了蠕动^附赠盒的一个范例，所^# 》b^文引入作为参考。手术盒由具有底轨314和顶轨(未示出)的夹子固定^it当位置。每根导 轨可以具有^^T与相应卡紧区域接触的外卡紧爪(如，卡爪324)和在插入过程 中定位盒以;51^#^文过程中将盒推出盒接收器的内卡紧爪。按下#^文独326 而开始从夹^#^。 ##—个实施例，盒接收器325可以包括将^#4室 壁中的线性光源和探测通过室折射的(或从室壁Ji^的)光的传感器阵列。 每个线性光源可以包括多个竖直排列的光源(也^A说沿着竖直方向有间隔的 传输i^嫂出光)并布置以将发出的^ytA^壁。例如，线性光源332負fe将光 射入吸引室185的壁中。抖线性传感器阵列可接舰过室折射或被室表面反 射的光。每传感器阵列可包括竖直排列部分以接舰过盒室壁的光。竖直排 列部M'J如可以是像素传感器、独立传感器或用于感应照明的其它枳械结构。正如2006年6月28日提交的 H^《非^Ai^续7jq立感应系统和方法》 ("System and Method of Non-Invasive Continuous Level Sensing")的美国专利 申请号]\0.11/477，032中所描述的，所iiX絲此全文引入作为参考，其中室内 流体的7]^i以及因而^M 、可通过将储入盒壁以线过评估相应的线性传感 器阵列探测得的光图像而确定。通iti^i宗^P、随时间的变化，可以确定进出室 的流体的^^Ri^量流量。正如上面提到的，流^A室的流量可通过真空源 控制，例如，手錄制台中的文氏管泵。图3的结构作为范例提供。盒接收器325的形状因数、必出端口的iU和 数量以;^^接收器325的其它特征可取决于手^制台100、正^f亍的手氺ii^呈 或其它因素。图4是确定流体进出室(如吸引室)的体积和质量流量的系统的一个实施 例的图示。^Eit个范例中，吸引室185的底部充满了;她420而吸引室185的 顶部包含有空气422。线性光源射出光(由絲430表示)。正如图4所示，一 部分光线430可以畅通无PJJ4if过开口 487而另-^分光线430行M过具有 不同光学特性的^h质的组合(如;胁420,气体422，吸引室185,盒体155 等)。光学领域技权员能够知道当ifeA—种介质传播到另一种介质时，它会在Mf^Jt角度和每种物质的光学特性(如折^率)。如上所述一的具有竖直排列 部分的线性传感器P车列可iU以接^Jt^ 430。 ife^图案432示出了引导i^ 430照4^及引室185的结果。作为一个例子，光照图案432包括由通过吸引室 185和空气422内部的光线430照明的第一区434，由遇到吸引室185、流体420 的光线430照明不足(例如，照明度在阈值以下)的第二区436。这样，流体 420的上水位可基于区434 (例如，在"开"状态中像素的上部分)和区436 (例 如，在"关"状态中的像素)之间的变换确定。图5是内置于手术系统中的a^^制才;i^j的图示。在图5所示的范例中，手术系统500包括带有传感器系统504、 ^/真空源556和控制器508的手术 控制台502。控制器508可为^4页域内已知的^f可适合的控制器，包括基于DSP、 ASIC、 RISK或CPU的控制器。控制器508可以包^IUA/D)转换器510 以将来自传感器系统504的模拟信号转M数字信号。oH^卜，控制器508还可 以包括数模(D/A)转换器512以将数字控制信号转换为樹以信号而控制传感器 系统504和^/真空源656。处理器514，如DSP、 ASIC、 RISC、微控制器或 CPU或其它适合的处理器，可从计^^几可读务賭器520中存取一组指令518。 计^^几可读賴器520可以是RAM、 ROM、磁^#^器、光学絲器或其它 适合的M器，并ibi车载的或可由处理器514存取。手术系统500可进一步包括插入手^制台502的盒522。手术盒522可 以包^^危体室524，如可作为用于手术仪器的流体储器的灌注室或吸引室。来自 机头576的;^tii/V口流动通道530引入阀室528，通过出口流动通道532 从阀室528流到流体室524。流^U几头676流向流体室524的流量由气压/真 空源556控制。控制器508可^f亍本领域已知iUt^的^t控制方案，基于对比已测量的流J^i议流量而控制^S/真空源556。在一个实施例中，室524为连接到基 于文氏管的压力/真空系统的吸引室，^/真空源556与控制器508协同作业以 向吸引室提供吸引压力。这种情况下，吸引室通过吸引线连接到机头。吸出的 流Mii^L头从手术区吸出，辆过吸引线iHA吸引室。图6是实施吸引室的系统的一个实施例的图示，其中在吸引室底部iM有 吸引端口。在一个实施例中，手术盒600包括两个灌注室(未示出)和一个吸 引室624。两个灌注室的设计允许当一个在^^)中时，另一个可以重新填装。在 手术ii^l中，加压液体(如灌^^液)从灌注室冲向手术部位(如患者的眼睛) 并从患者眼睛处吸出(通iif几头601和吸引线602)到吸引室624，并l^通过 排液端口 634和;jft^it道630从吸51室移除到排液袋626中。^^Mt道630可 内置于手术盒600内并可包括沣lt盖或^A。可IMt排液Ml致动器612以 压缩或者其它方i^^;^it道630 #力，引^iUi^多并迫使吸出流体620进 入排液袋626。在一个实施例中，排液泵612可以是利用辊(如图3的辊312) 以压缩流动通道的5^ 的蠕动泵。吸出流量可受流动控制或真空控制。在一个实施例中，吸引室624通ii^口 636连接到基于文氏管的压力/真空 系统608。在一个实施例中，压力/真空系统608置于手#制台中。在一个实 施例中，压力/真空系统608提供吸出压力或真空。基于文氏管的真空系统的一 ^^'J子是Alcon Laboratories公司的ACCURUS 系统。与吸出压力系统Wt的 控制器，如上参考图5所述的控制器608或其它合适的控制电路，可以实施以 控制吸出压力和吸出-*流动。以前，吸引室在顶部點己吸出端口。当从手术部^4^出的吸出iWi过吸 出端口ii7v吸引室时，流体会从顶部滴落，并引起吸引室内;^^表面的扰动。 为了消ft^l个问题和最小化对、^/气面的干扰，将吸引室624设计成具有iU在 吸引室624底部的吸出端口 632，以便吸出;胁620从;胁620表面的下面^^吸 引线ii^吸引室624。该底部itA结构消除了滴落以及因jtb^如上参考图4所述 的连续7jOf立感应功能的干扰，允许吸引室624为手储制台提供更精确的^P、 和吸引a^f呈信息。在一个实施例中，吸出端口 632iM在靠近吸引室624的底部(如侧壁上)。 当吸出;姚620 itA吸引室624时，它再^^^表面下面i^AJL不^H^响连续 7jq立感应。因此，它最小化引Ai^续7JMi^应的噪声，允许吸引室624提供确定流体空气比随时间变化所需的更精确和可靠的数据。将吸出^^入口i^在吸引室底部或靠近吸引室底部*其它的好处。例如，由于吸出端口itt吸引室底部或非常靠近吸引室底部，可以完4MM室内 流体。更特别地，吸引室还用作流体储器，用于持续回流和推动灌输(push priming),其中吸引室中的液体加压并沖向机头来^R吸引线中空气的^P、。 回流可以通ii^h及出^P力口压来实现，由于吸出端口 632 iM在底部或靠i^ 部，在回^M:程中不将空气引入吸引线602。由于吸引室624底部入口的设计， 也可以^^^目^^完^5^及引线602的灌输。jHi^卜，在一些情况下，机头601可能会堵塞(例如，由于吸出;姚620中 的组织或其它吸出的固⑩质)或变窄(例如，由于沉积祐)。在一个实施例中， 可以实施如下所述的控制方案以通ii^头601冲出吸出流体620。例如，可基于流量是否^^定值的一定范围外而调节流量。jH^卜，可编程 控制器以扭/f亍沖'a怍。例如，如果^^令或信号由控制ll"接收，指示需要冲洗 吸引线，控制器可向与吸引室相连的真空或类似的压力系*出信号以增加吸 引室内部的气体^P、，迫使流M过位于吸引室底部或靠近吸引室底部的吸出 端口流出吸引室。)^及51室的推动灌输^t可以通过增加吸 1室内的空气^MP、 而以勤以的方式实现。由于吸出端口位于吸引室的底部或靠近吸引室的底部， 沖洗吸引絲管可食b^容易財效率的，因为仅需要最小量的流体。尽管已经参考特殊实施例描述了本发明，应当理解的是，实施例是说明性 的，并JL^发明的范围并不局限于这些实施例。对上述实施例可以进行许多变 化、 <务改、增加和^i悉。应当认为这些变化、修改、增加和^tEt^落入如下 列^U，J要求所详细描述的本发明的范围之内。
权利要求
1.一种吸引室，包括主体，用于容纳在手术过程中从手术部位吸出的吸出流体；吸出端口，位于主体底部或靠近主体底部，当吸引室至少部分充满时，允许吸出流体从流体表面以下进入吸引室；气体端口，位于主体顶部或靠近主体顶部，其中通过气体端口对吸引室内的吸出流体加压；以及排液袋，位于主体底部或靠近主体底部。
2. —种手术盒，包拾 吸引室，该吸引室具有主体，用于^^内在手^±程中从手术*吸出的吸出;胁；吸出端口，位于主体底部或靠^i体底部，当吸引室至少部分充满时，允 许吸出流^^/^表面以下i^A吸引室；气 口，位于主体顶部或靠i5^L体顶部，其中通过气，口^h及引室内 的吸出;j^M口压；以及排液袋，位于主体底部或靠^i体底部。
3. —种手^制台，包括手术盒，该手术盒包:^及引室，所述吸引室具有主体，用于賴在手^it程中从手术^M立吸出的吸出;脉；吸出端口，位于主体底部或靠^^体底部，当吸引室至少部分充满时，允i午p及出流^^^^表面以下^A吸引室；气 口，位于主体顶部或靠^i体顶部，其中通过气M口;^及引室内的吸出ii^^加压；以及排液袋，位于主体底部或靠iii体底部。
4. 如;M，J要求3所述的手^制台进一步包括气体系统，该气体系统^#*^接到真空端口以提供吸出压力或真空到吸 引室。
5. 如 bU，J要求4所述的手^制台进一步包括 连续感应在吸出室内部的7jCf立的传感器系统。
6. :W又利要求5所述的手^制台进一步包括连接到传感器系统和真空系统的控制器，用来管理多种使用吸引室的功能。
7. :WW溪求6所述的手储制台，其中基于吸引室中;錄拟立随时间的 变化，控制器可,以控制吸出流体的流量。
8. :M5U，J要求6所述的手^制台进一步包括 在手^it程中用于从手术^lM立将吸出^^吸出的机头；以及 与机头和吸出端口相连的吸？ I线。
9. i^U'虔求8所述的手錄制台，其中控制器可IMt以^W橫续回;緣 作，迫使液体流出机头。
10. ^^U'J要求8所述的手^fe制台，其中控制器可,以X^及引线^f亍
11. ^^U，漆求8所述的手錄制台，其中控制器可辦以通过引起真空 系统向吸引室提供压力和用吸引室中的加压液体替换吸51线中的空气，刈"及？ 1 线緣灌^Mt。
12. :H5UiJ要求3所述的手^制台进一步包括在手^it程中用于从手术^M立将吸出流体吸出的机头；以及 与机头和吸出端口相连的吸51线。
13. 如WJ要求3所述的手^制台进一步包括 ^3内,^^及出;胁的排液袋；以及 连鄉液口和排液袋的^it道。
全文摘要
本发明涉及控制手术盒中吸引室内的吸出流体流动的装置和方法。本发明的一个实施例提供了具有位于吸引室底部或靠近吸引室底部的吸出端口的吸引室。当吸出流体从流体表面(如从位于底部或靠近底部的侧壁上的端口)以下进入吸引室，不会引起流体/气体界面的扰动，因此不会干扰连续水位感应。同样，由于吸出端口位于吸引室的底部或非常靠近于吸引室的底部，室中的流体可完全用于持续回流和推动灌输。
文档编号A61F9/007GK101229397SQ20071030354
公开日2008年7月30日 申请日期2007年12月18日 优先权日2006年12月18日
发明者M·A·霍普金斯, S·X·高 申请人:爱尔康公司