本披露涉及用于执行眼科手术的方法和系统，更具体地涉及用于通过将人工晶状体插入患者的眼睛中来治疗患者的方法和系统。
背景技术：
人眼简言之功能是通过透射并折射穿过被称为角膜的透明外部部分的光、并通过晶状体将光聚焦到眼睛后部的视网膜上来提供视力。由聚焦光产生的视觉图像的质量取决于许多因素，包括眼睛的大小、形状和长度以及角膜和晶状体的形状和透明度。
当创伤、老化或疾病引起晶状体变得不那么透明时，视力将由于透射到视网膜的光减少而变差。眼睛晶状体的这种缺陷在医学上称为白内障。这种病况的治疗通常是手术移除自然晶状体并植入典型地称为人工晶状体(iol)的人造晶状体。
iol插入盒可以用于折叠iol并穿过相对小的切口将其插入眼睛中。iol插入盒可以在iol前进穿过所述插入盒时折叠iol。由使用者(如外科医生)手动按压的柱塞状装置使晶状体前进穿过iol插入盒。然而，随着晶状体的前进，医师施加在柱塞上以推动晶状体的力可能急剧减小，从而导致iol突然射入眼睛中。这可能导致iol放置不当，并且可能导致眼组织损伤。
技术实现要素：
根据一个实例，一种液压驱动式人工晶状体(iol)插入工具包括本体、在所述本体内的室、提供流体连通到所述室内的第一流体端口、位于所述室内并被安排成响应于从所述室引入或移除流体而在所述室内移动的活塞、以及细长构件。所述细长构件包括远端和近端，所述远端包括人工晶状体接口，所述近端连接至所述活塞，使得所述活塞在所述室内的移动引起所述细长构件相应移动。
根据一个实例，一种用于插入人工晶状体(iol)的系统包括手术控制台，所述手术控制台包括流体源和抽吸泵。所述系统进一步包括液压驱动式iol插入工具、第一流体管线以及第二流体管线，所述液压驱动式iol插入工具具有室、与所述室处于流体连接的第一流体端口、以及与所述室处于流体连接的第二流体端口、与细长构件相连接的活塞，所述细长构件具有包括人工晶状体接口的远端，所述第一流体管线在所述流体源与所述第一流体端口之间提供流体连通，所述第二流体管线在所述抽吸泵与所述第二流体端口之间提供流体连通。
根据一个实例，一种用于插入人工晶状体(iol)的方法包括：将液压驱动式iol插入手持件连接至流体源，所述手持件包括室以及与iol接口相连接的活塞。所述方法进一步包括：对所述手持件的液压室注液，使所述手持件与iol插入盒接合，并且液压地致动所述活塞以使所述iol接口相对于所述iol晶状体盒朝远侧方向移动。
应理解的是，前述概述和以下详细描述在本质上均为示例性和说明性的，且旨在提供对本披露的理解而非限制本披露的范围。就此而言，通过以下详细描述，本披露的附加方面、特征以及优点对于本领域技术人员而言将是明显的。
附图说明
附图展示了在此所披露的装置和方法的实施例，并且与说明书一起用于解释本披露的原理。
图1是示出了示意性眼科手术系统的图。
图2是说明性液压驱动式iol插入工具的示意图。
图3是手术控制台和液压驱动式iol插入工具的示意图。
图4是示出了脚踏板的图，所述脚踏板具有与液压驱动式iol插入工具内的副室相连的主室。
图5是示出了使用液压驱动式iol插入工具将iol插入患者眼睛中的说明性方法的示例流程图。
具体实施方式
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。本披露所涉及的技术领域内的技术人员在正常情况下将完全可设想到对于所描述的装置、仪器、方法的任何改变和进一步修改、以及对于本披露的原理的任何进一步应用。具体地，完全可以想到关于一个实施例描述的特征、部件和/或步骤可与关于本披露的其他实施例描述的特征、部件和/或步骤组合。为简单起见，在一些情形下，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。
如上所述，在插入iol时，施加在柱塞上以移动晶状体的力可能急剧减小，导致iol可能突然射入眼睛中，从而导致iol放置不当并损伤眼睛组织。本披露涉及一种液压驱动式iol插入工具，所述液压驱动式iol插入工具可以提供始终如一的iol推进(尽管所述变化)或减小阻力。
在一些实现方式中，用于液压地驱动iol插入工具的流体可以是在其他白内障手术过程过程中使用的相同的流体。例如，白内障置换手术可以采用超声乳化工具，所述超声乳化工具使用超声波能量来分解或乳化现有的天然晶状体。然后可以通过与抽吸泵连通的抽吸工具来抽吸乳化后的晶状体组织。此外，灌注工具可以将抽吸的眼睛流体置换为来自流体的流体。如本文所述，一些实施例使用抽吸泵和流体源来驱动液压驱动式iol插入工具。
在本文描述的一个实例中，iol插入工具包括本体、本体内的室、以及流体连通到所述室内的流体端口。通过流体端口被泵送进出室的流体驱动活塞。在此实例中，活塞被紧固到细长构件的近端，所述细长构件在其远端处具有iol接口。可以将流体泵送进室中，以受控的方式向前推进iol接口穿过iol盒。在一些实施例中，使用脚踏板来泵送流体。
实施本文所述原理的iol插入工具可以提供在常规iol插入工具中没有发现的许多优点。例如，由液压致动的iol插入工具以平滑、始终如一的前向运动推进iol，这种运动可能难以通过手动插入系统实现。在一些实现方式中，iol插入工具是由脚踏板控制的手持件，使得操作者可以在通过脚控制iol的插入的同时用双手握住手持件。在一个实例中，iol插入工具手持件可以是低成本的、一次性使用的手持件。
图1是示出了示意性眼外科手术系统100的图。根据本实例，眼科手术系统100包括手术控制台102和液压驱动式iol插入工具112。手术控制台102可以包括显示屏幕104、灌注端口106、抽吸端口108以及输入机构114。在此实例中，输入机构114是脚踏板。然而，也可以使用其他输入机构，如开关、按钮、扳机、触摸屏元件、键盘、鼠标等等。在一种实现方式中，手术控制台102被设计成是可移动的，并且可以由使用者(如医疗保健提供者)使用以执行眼科手术。手术控制台102还可以包括控制系统110，所述控制系统可以被配置成用于处理、接收和存储数据以执行与iol插入工具112相关联的各种功能。
显示屏幕104可以将信息传达给使用者，并且在一些实现方式中，可以显示与手术过程中的系统操作和性能有关的数据。在一些实例中，显示屏幕104是允许操作者通过图形用户界面与手术控制台102交互的触摸屏。
手术控制台102可以包括在各种眼科手术过程中使用的各种流体运送系统。在此实例中，手术控制台102可以通过灌注端口106提供灌注流体。手术控制台102可以包括泵，所述泵能够产生可以通过抽吸端口108抽吸流体和组织的真空或吸力。在一种实现方式中，液压驱动式iol插入工具112可以使用这些或其他流体运送系统来驱动液压驱动式iol插入工具112。具体地，液压驱动式iol插入工具112可以通过灌注管线连接至灌注端口106，并且可以通过抽吸管线连接至抽吸端口108。
图2是可以被称为手持件的说明性液压驱动式iol插入工具112的示意图。根据本实例，液压驱动式iol插入工具112包括本体202，所述本体具有布置在其内的液压室204。活塞206位于液压室204内。活塞206被紧固到细长构件212上，所述细长构件延伸到液压室204外部。细长构件212的近端218被紧固到活塞206上，细长构件212的远端214包括iol接口216。因此，活塞206的移动引起iol接口216相应移动。活塞206的移动是通过将流体泵送进液压室204中来实现的。如将在下面进一步详细描述的，流体可以通过第一流体端口208经过连接至液压室204的灌注管线220和/或通过第二流体端口210经过连接至液压室204的抽吸管线222被泵送进。
手持件的本体202可以由刚性材料制成。本体202可以被成形为易于由操作者抓握。例如，本体202可以包括在本体202的外表面上的抓握特征部(未示出)。本体202可以是中空的，并且在其中包括多个特征，如液压室204。在一个实例中，液压室204可以由本体202的内表面207形成。然而，在一些实例中，液压室204可以由支撑并容置在本体202内的单独元件(如中空圆柱形体，未示出)形成。
活塞206接合内表面207，所述内表面形成液压室204，使得活塞将液压室204的近侧部分203与液压室204的远侧部分205分开。活塞206可以与内表面207形成密封，使得其防止流体在远侧部分205与近侧部分203之间流动。活塞206的形状可以匹配液压室204的形状。例如，如果液压室204是大致圆柱形的，则当从液压室204的轴向方向看时，活塞206可以是基本上圆形的。在一些实例中，近侧部分205可以与本体202外部的环境处于流体连通。例如，本体202可以具有一个或多个通孔，在活塞206朝远侧或近侧方向移动时，所述通孔允许空气流入和流出远侧部分205。
在一种实现方式中，活塞206可以被紧固到细长构件212上。在本实例中，细长构件212直接连接至活塞206。然而，在一些实例中，连接器元件可以位于活塞206与细长构件212之间以提供所期望的连接。在任何情况下，活塞206在液压室204内的移动引起细长构件212的相应移动。具体地，在活塞206朝远侧方向移动时，细长构件212朝远侧方向移动。在活塞206朝近侧方向移动时，细长构件212朝近侧方向移动。
细长构件212包括在细长构件212的远端214处的iol接口216。iol接口216被设计成用于保持要插入到患者眼睛中的iol(未示出)。细长构件212的大小和形状被设置为装配在iol插入盒224内。在一些实现方式中，iol插入盒224选择性地附接到本体202上。在其他实现方式中，iol插入盒224被紧固到本体202上。iol插入盒224可以被安排成用于容置用于注入到手术部位的iol。在一些实现方式中，iol插入盒224包括多个结构特征，所述结构特征在iol前进时折叠所述iol，使得所述iol可以被传递到患者的眼睛中。
在本实例中，液压室204的近侧部分203包括第一流体端口208和第二流体端口210。第一流体端口208连接至第一流体管线，所述第一流体管线将被称为灌注管线220。灌注管线220与流体源(未示出)处于流体连通，并且被安排成提供流体源与液压室204之间的流体连通。第二流体端口210连接至第二流体管线，所述第二流体管线将被称为抽吸管线222。根据所述实现方式，抽吸管线222可以与抽吸泵处于流体连通，如将在下面进一步详细描述的。来自灌注管线220和/或抽吸管线222的流体被泵送进到液压室204的近侧部分203中，由此使活塞206、细长构件212和iol接口216朝远侧方向移动。此外，流体从液压室204的近侧部分203泵送出以使活塞206、细长构件212和iol接口216朝近侧方向移动。
在一种实现方式中，第一流体端口208包括止回阀(未示出)，所述止回阀允许流体流入液压室204，同时防止流体通过第一流体端口208流出液压室204。因此，通过第一流体端口208或第二流体端口210泵送进液压室的流体不能往回泄漏到灌注管线220中。
图3是包括手术控制台102和液压驱动式iol插入工具112的iol插入系统300的示意图。根据本实例，手术控制台102包括流体源302和抽吸泵310。如上所述，除了iol插入之外，这种部件还可以用于白内障置换手术的其他方面。根据本文中描述的原理，iol插入工具112可以被设计成使用通常用于超声乳化术的抽吸泵310和流体源302来为iol插入工具200提供液压动力。
灌注管线220通过灌注端口106将液压驱动式iol插入工具112连接至手术控制台102，以向液压驱动式iol插入工具112提供灌注流体。灌注端口106通过转换阀312与流体源302处于流体连通。转换阀312可以用于选择性地将来自流体源302的流体引导至灌注端口106或通过分路管线314引导至引流室306(如引流袋)。转换阀312也可以处于关闭位置并且不允许任何流体从流体源302传递。例如，当手术装置(如液压驱动式iol插入工具112或其他器械)连接至灌注端口106、但是当前不需要灌注流体时，则转换阀312可以被定位在关闭位置。当期望连接至灌注端口106的装置使用来自流体源302的流体时，转换阀312被定位成将流体引导至灌注端口106并进入灌注管线220。例如为了对流体源进行引流(其可以在外科手术之后完成)，可以将转换阀312设定为引导流体通过分路管线314进入引流室306。
在本实例中，流体源302包括流体袋304。通过压缩机构318压缩流体袋304，所述压缩机构迫使流体袋304内的流体进入灌注管线220。在一个实例中，流体是安全用于注入到患者眼睛中的盐水流体。然而，也可以使用其他流体。
抽吸管线222通过抽吸端口108将液压驱动式iol插入工具112连接至手术控制台102，以泵送流体进出液压驱动式iol插入工具112。抽吸端口108与抽吸泵310处于流体连通。抽吸泵310泵送来自抽吸管线222的流体并将这种流体沉积到储器316中。储器316中的流体移动到引流室306中。在一些实例中，抽吸泵310被配置成倒转并且通过抽吸管线222泵送回流体。下面将进一步详细描述这种配置的用途。抽吸泵310可以是多种泵中的一种，包括弹性体泵和蠕动泵。还可以考虑其他类型的泵。
如前所述的，手术控制台102包括控制系统110。控制系统110可以包括一个或多个处理器320和一个或多个存储元件322。存储元件322可以包括各种不同类型的存储器，包括易失性存储器(如随机存取存储器(ram))和非易失性存储器(诸如固态存储器)。存储元件322可以存储计算机可读指令，所述计算机可读指令在由处理器320执行时致使控制系统110执行包括管理流体源302、转换阀312和抽吸泵310的各种功能。
控制系统110可以管理手术控制台102的部件以执行与液压驱动式iol插入工具112相关联的各种操作。除此之外，这类操作包括注液操作、远侧方向致动操作以及近侧方向致动操作。当使用者期望使用液压驱动式iol插入工具112时，使用者将所述工具连接至灌注管线220和抽吸管线222。使用者然后可以指示手术控制台102开始注液操作。
注液操作准备iol插入工具112以供使用。具体地，当iol插入工具200首先连接至灌注管路220和抽吸管路222时，在液压室204的近侧部分203中仍然可能有空气。在注液操作过程中，控制系统110致使流体源302将流体注入到灌注管线220中并且注入到液压室204中。灌注流体通过第一流体端口(例如208，图2)被泵送进液压室204中，如上所述，所述第一流体端口可以包括止回阀。因此，灌注流体不会通过灌注管线220回流。对于注液操作，控制系统110还致使抽吸泵310以正向方式运转。换言之，抽吸泵310将空气泵送出抽吸管线222。这样产生了真空，然后用通过灌注管线220泵送进液压室204的流体进行填充。在流体填充灌注管线220、液压室204和抽吸管线222之后，注液过程完成。
在一个实例中，为了朝远侧方向致动液压驱动式iol插入工具112的活塞206，控制系统110致使流体源302将流体注入到灌注管线220中，并且因而向内液压驱动式iol插入工具112的液压室204内的流体施加压力。在一些实例中，除了由流体源302提供的压力之外，控制系统110致使抽吸泵310反向操作。抽吸泵310因而将抽吸管线222内的流体泵送回到液压室204中，由此提供附加压力以使活塞206朝远侧方向向前移动。
活塞206的向前(即，远侧)运动使细长构件212和iol接口214相对于iol插入盒(例如224，图2)向前移动。使用者可以通过输入机构(如脚踏板)来控制iol的前向移动。还考虑到其他输入机构，如按钮、控制盘、触摸屏元件等。
在一个实例中，为了朝近侧方向致动液压驱动式iol插入工具112的活塞206，控制系统110致使抽吸泵310照常运行并将流体泵送出抽吸管线222。此外，控制系统110可以将转换阀312设置到关闭位置，使得流体不会流入灌注管线220。在抽吸泵310将流体泵送出抽吸管线时，在液压驱动式iol插入工具112的液压室204内产生真空。然后此真空朝近侧方向拉动活塞206。活塞206的这种向后运动可以在已经将iol放置就位之后执行。可替代地，使用者可能希望在将iol放置就位之前引起活塞206向后运动。例如，如果iol在穿过iol插入盒224的同时没有适当折叠，则使用者可能希望向后移动iol并将iol重新插入穿过iol插入盒224。
图4是示出了用于驱动液压驱动式iol插入工具112的说明性脚踏板402的图。因此，在本实例中，液压驱动式iol插入工具112由脚踏板402、而不是由手术控制台的部件(例如102，图1)提供动力。根据本实例，第二流体端口210连接至流体管线412。第一流体端口208保持关闭并且未连接至流体管线。流体管线412提供液压室204与脚踏板402内的主室406之间的流体连通。在此实例中，液压室204充当副室。
在本实例中，脚踏板402包括铰接元件404，所述铰接元件连接至主室406内的活塞408。当使用者踩下铰链元件404并将其向下按压时，活塞408也被向下按压。这样按压使主室406的下部410内的任何流体经过流体管线412并进入液压室204的近侧部分203。这样进而将压力施加到活塞206上以使活塞206朝远侧方向移动。
在一个实例中，将铰接元件404偏置，使得当使用者的脚不再向下按压在铰接元件404上时，铰接元件404向上移动。这样将活塞408向上拉并且在主室406的下部部分410中产生真空，从而从液压室204的近侧部分203吸取流体。这样在液压室204内产生引起活塞206朝近侧方向移动的真空。
在一个实例中，为了在液压驱动式iol插入工具112首先连接至流体管线412之后对液压驱动式iol插入工具112进行注液，第一流体端口208可以通过第一流体端口208暂时连接至流体源。如上所述，第一流体端口208可以包括单向止回阀，所述单向止回阀允许流体流过流体端口208进入液压室204，但是不允许流体通过流体端口208向外流出液压室204。在一个实例中，流体源可以是上述流体源(例如302，图3)。在这种情况下，第一流体端口208可以通过灌注管线(例如222，图2)连接至手术控制台的灌注端口106。在一个实例中，不与手术控制台102相关联的单独的流体源可以暂时连接至第一流体端口408以进行注液操作。
图5是示出了使用液压驱动式iol插入工具将iol插入患者眼睛中的说明性方法500的示例性流程图。根据本实例，在步骤502，使用者将手持件(即液压驱动式iol插入工具)连接至驱动机构。为了将手持件连接至驱动机构，使用者在步骤504将手持件连接至灌注管线，并且在步骤506将手持件连接至抽吸管线。
在一个实例中，驱动机构是上述手术控制台(例如102，图1)。在这种情况下，灌注管线路与手术控制台102内的流体源处于流体连通，并且抽吸线路与手术控制台102内的抽吸泵处于流体连通。
在另一个实例中，驱动机构是上述脚踏板(例如402，图4)。在这种情况下，灌注管线是暂时连接并提供与流体源的流体连通。这种流体源可以在手术控制台102内，或者可以是单独的流体源。抽吸管线连接至脚踏板402的主室。
在步骤508，对手持件的液压室进行注液。在一些情况下，这可以由使用者通过将手持件连接至流体源以用流体填充液压室来手动完成。在一些情况下，手术控制台102的控制系统(例如110，图1)可以使流体源将流体注入液压室中。手持件可以是一次性使用的手持件，并且可以在液压室内没有任何流体的情况下进行包装。因此，注液步骤提供流体以准备液压室用于液压操作。
在步骤510，使用者将手持件与iol插入盒接合。在一些实例中，使用者还使iol插入盒相对于患者的眼睛定位，使得当iol穿过iol插入盒时，iol正确地放置在患者的眼睛内。
在步骤512，使用者引起活塞在液压室内致动，以使iol向前移动到患者眼睛中的适当位置。在液压驱动式iol插入工具使用手术控制台的驱动机构的情况下，使用者可以通过输入机构(如脚踏板或按钮)引起活塞致动。使用脚踏板或按钮向控制系统发送信号。作为响应，控制系统引起手术控制台内的部件如上所述地执行以引起活塞的致动。
在步骤516，控制系统引起流体源将流体注入灌注管线中。这样在手持件的液压室内产生压力。此压力然后使活塞向前移动。因为活塞与固持iol的iol接口物理连接，所以iol与活塞一起向前移动。
在步骤514，控制系统引起抽吸泵反向运行，并且将流体泵送回抽吸管线中。这样还在手持件的液压室内产生压力。此压力使活塞朝远侧方向向前移动。在一些实例中，单独执行步骤516以致动活塞。在一些实例中，单独执行步骤514以致动活塞。在一些实例中，步骤514和516一起执行以致动活塞。
在一些实现方式中，控制系统可以监测进出液压室204的流体。这样可以使控制系统提供对活塞的更精确的控制。例如，可以为控制系统提供液压室204的尺寸。控制系统因此可以计算将要使活塞移动特定距离的流体量。通过监测被泵送进出液压室204的流体，控制系统可以在活塞移动预定距离之后停止泵送以使活塞的移动停止。此距离可以由使用者通过上述输入机构之一来控制。
在使用具有主室的脚踏板作为驱动机构的实例中，步骤512包括使用者接合脚踏板。如上所述，这样将流体压出脚踏板内的主室并进入手持件内的副室。这样使活塞朝向远侧方向向前移动。
其他驱动机构可以用于驱动液压驱动式iol插入工具。在一个实例中，液压驱动式iol插入工具可以通过气体加压输注来驱动。这涉及到将气体注入到流体管路之一中以对液压室内的流体加压并且使活塞朝远侧方向向前移动。
通过使用本文描述的原理，可以使用液压驱动式iol插入工具来完成iol插入。液压驱动式iol插入工具提供了用iol插入工具难以实现的将iol平滑地、受控地向前移动进入患者眼睛中。此外，手持件可以被设计成一次性使用的装置。
本领域的普通技术人员应领会到，本披露所涵盖的实施例并不限于上文描述的具体示例性实施例。就此而言，尽管已经示出并描述了说明性实施例，但是在前述披露中还可想到各式各样的修改、变化、和替代。应理解的是，可以在不脱离本披露范围的情况下对前述内容做出此类改变。因此，应理解，所附权利要求应广义地并按照符合本披露的方式解释。