專利名稱：基于泄漏量的流動控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及眼科顯微手術(shù)系統(tǒng)，更具體地，涉及控制流體流入和流出經(jīng)受手術(shù)的眼睛的眼科顯微手術(shù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本部分的陳述僅僅是提供與本公開物相關(guān)的背景信息，并且可能并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。對眼睛進(jìn)行的眼科手術(shù)過程通常需要切割和/或制作切口，晶狀體乳化(晶狀體) 或其它類型的器械穿過所述切口插入眼睛的內(nèi)部。在眼科手術(shù)中使用顯微手術(shù)針或插管是公知的，并且晶狀體針典型地經(jīng)過大約4毫米或以下的切口插入。醫(yī)師可能在眼睛手術(shù)中產(chǎn)生流體流，以便從手術(shù)部位進(jìn)行抽吸。然而，重要的是防止眼睛塌陷或眼睛過壓，以避免視網(wǎng)膜創(chuàng)傷，即視網(wǎng)膜從脈絡(luò)膜分離、視網(wǎng)膜撕裂，或其它眼睛損傷。引入流體和施加用于從眼睛抽吸流體的吸力可能相應(yīng)地引起一些危險。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本申請的一個方面，一種眼科手術(shù)系統(tǒng)被提供，其包括被同軸接收于針上的套筒，以在套筒和針之間限定流動通道，灌注流體通過該流動通道通向手術(shù)部位。針包括中央通道，流體通過該中央通道從手術(shù)部位被抽吸，其中套筒和針穿過具有預(yù)定尺寸的切口插入眼睛中。系統(tǒng)還包括容器，其被構(gòu)造成能夠被可調(diào)地升高到手術(shù)部位上方，并且提供可調(diào)的輸注壓力，用于推進(jìn)容器中的灌注流體朝向套筒流動，以便輸注至手術(shù)部位。系統(tǒng)包括真空源，其被構(gòu)造成建立真空壓力，以便強(qiáng)制通過針中的通道從手術(shù)部位抽吸流體。系統(tǒng)還包括傳感器，用于提供代表被施加的真空度的信號，和流量實測或估算裝置，用于提供代表流體被從手術(shù)部位抽吸的流率的信號。系統(tǒng)包括控制器，其被構(gòu)造成接收針尺寸、套筒尺寸和切口尺寸的輸入值?？刂破鞅粯?gòu)造成基于輸注壓力減去由于灌注流量受到的預(yù)定阻礙導(dǎo)致的壓降估算眼內(nèi)壓力，所述灌注流量是通過實測流體流率和流體離開切口的預(yù)測泄漏率的組合確定的。離開切口的預(yù)測泄漏率是基于針尺寸、套筒尺寸、切口尺寸和輸注壓力的值由查表選擇的?？刂破魇褂妙A(yù)測泄漏率來估算總灌注流量，以便獲得更精確的眼內(nèi)壓力估算。所估算的眼內(nèi)壓力可被用于控制輸注壓力，從而調(diào)整灌注流量以維持期望的眼內(nèi)壓力。從這里提供的描述可以清楚地得知其它可行應(yīng)用領(lǐng)域?？梢岳斫?，這里的描述和特定的例子，僅僅是為了解釋的目的，而不意在限制本公開物的范圍。


這里描述的附圖僅僅是為了解釋的目的，并且不應(yīng)認(rèn)為以任何方式限制本公開物的范圍。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的針和抽吸流動控制系統(tǒng)的一個實施例的剖切透視圖；圖2是用于根據(jù)本申請的一個方面的流動控制系統(tǒng)的方法的一個實施例的功能框圖；和圖3是用于根據(jù)本申請的一個方面的流動控制系統(tǒng)的方法的另一實施例的功能框圖；和圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的針和抽吸流動控制系統(tǒng)的一個實施例的剖切透視圖。
具體實施例方式下面的描述在實質(zhì)上僅是示例性的，并且不能認(rèn)為對這里的公開內(nèi)容、應(yīng)用場合或用途構(gòu)成限制。各種實施例和它們的優(yōu)點將通過參照附圖1至4而被最佳地理解，各圖中以相同的附圖標(biāo)記表示相似和相應(yīng)的元件。圖1示出了一種眼科手術(shù)系統(tǒng)100的一個實施例，其中通過切口 112流入和流出眼睛110的流體被調(diào)節(jié)或控制，從而控制眼睛110中的眼內(nèi)壓力。系統(tǒng)100包括眼科裝置 120，其具有被同軸接收于針1 上的套筒122，例如晶狀體針中的套筒。示于圖1的眼科裝置120包括同軸套在針1 上的套筒122，以便在套筒122和針1 之間限定流動通道126， 灌注流體通過該流動通道通向手術(shù)部位(眼睛110)。針包括中央針通道129，流體通過該中央針通道被從手術(shù)部位抽吸，其中套筒122和針128穿過具有預(yù)定尺寸的切口 112插入介質(zhì)例如眼睛中。系統(tǒng)100還包括容器130，其被構(gòu)造成可調(diào)地升高到手術(shù)部位上方，并且提供可調(diào)的輸注壓力，用以推進(jìn)容器130中的灌注流體朝向套筒122流動，以便輸注至手術(shù)部位。系統(tǒng)包括真空源140，其被構(gòu)造成建立真空壓力，用于迫使通過針128中的通道從手術(shù)部位抽吸流體。系統(tǒng)還包括傳感器160，用于提供代表被施加的真空度的信號，和流量檢測裝置 162，用于提供代表流體被從手術(shù)部位抽吸的流率的信號。系統(tǒng)包括控制器200，其被構(gòu)造成接收至少是針尺寸、套筒尺寸和切口尺寸的輸入值。這些輸入值可由例如醫(yī)師提供?？刂破?200被構(gòu)造成基于輸注壓力減去因灌注流量受到的預(yù)定阻礙導(dǎo)致的壓降估算眼內(nèi)壓力。應(yīng)當(dāng)指出，容器130處的輸注壓力可以簡單地通過容器130在眼睛110上方的高度確定，或通過用于測量代表輸注壓力的值(例如容器高度)的裝置確定，或通過壓力傳感器確定。進(jìn)入眼睛的灌注流量通過實測流體流率(由傳感器160確定)和流體離開切口 112的預(yù)測泄漏率的組合確定。離開切口 112的預(yù)測泄漏率可以基于針尺寸、套筒尺寸、切口尺寸和輸注壓力的值由查表選擇。由于進(jìn)入眼睛的總流體流量等于由眼睛抽出的抽吸流量加上泄漏流量，控制器使用預(yù)測泄漏率來估算總灌注流量，以便獲得更精確的眼內(nèi)壓力估算。如此估算的眼內(nèi)壓力可被用于控制輸注壓力，從而調(diào)整灌注流量以維持期望的眼內(nèi)壓力。顯然，假定無阻礙流動，灌注流率將典型地被設(shè)置為高于未計入泄漏時期望的流率。通過下面的解釋可以理解灌注流量和輸注壓力之間的關(guān)系。根據(jù)伯努力原理，對于特定流體系統(tǒng)，沿著流線的總壓力是恒定的?？偭黧w壓力可以由伯努力方程給出P N2/2+ P gh+p = C其中P v2/2是動態(tài)壓力，Pgh是從基準(zhǔn)面上方高度h處自由下落的流體相關(guān)的壓頭壓力，而P是靜態(tài)壓力，即在穩(wěn)態(tài)流動流體中的給定點處的壓力。如示于圖1，流速V可受到沿著流線的兩個部位中的不同的橫截面面積(&和4)的影響。例如，流體部分132可以代表流出灌注瓶130的灌注流體的流率Vi，而流體部分134可以代表在同軸布置的套筒122
6和針1 之間流動的灌注流體的流率vs。類似地，流體部分136可以代表流體通過抽吸管線139的流率va。假定流體流量守恒，各種流速可以由下面的方程表示，例如ρ ViAiVi2/^+ P ViAighi = P vsAsvs2/2+ P vsAsghs其中ρ ViAiVi2/2與動能相關(guān)，P ViAighi與勢能相關(guān)。從上面的描述，可以得出，Iii和、之間的高度差異將引起瓶130中盛放的灌注流體建立流速，該流速隨著流體通過灌注管線138朝向套筒122下落而增加。同樣，輸注管線中的兩點之間橫截面面積的減小也會影響兩點之間的流體流速。從上面的描述，可以理解， 沿著流線的兩個或更多部位中的流率或壓力可利用上面的基本方程被確定。將上面的方程應(yīng)用于圖1中的系統(tǒng)，眼睛110中的絕對壓力可從大氣壓力P。、因瓶高度導(dǎo)致的灌注流體壓頭壓力減去通過灌注管線138的壓降而被確定。應(yīng)當(dāng)指出，灌注管線138中的流動可能受到灌注管線中的節(jié)流阻礙系數(shù)Qi的影響，所述節(jié)流阻礙系數(shù)反作用于壓頭壓力以阻礙輸注流率Q (或P ViAi)。離開灌注管線138的流體的壓力可以從灌注瓶壓力減去沿著灌注管線的壓力變化APi確定，并且可以表示為Pi = Pib- Δ Pi類似地，被抽吸流體的壓力可以從收集貯存器150處的壓力P。(例如由與真空泵裝置140相關(guān)的傳感器160測量的壓力)減去沿著抽吸管線壓力變化八&確定，并且可以表示為P = Δ Pa+Po假定沒有流體通過切口由眼睛泄漏，則用于圖1中的系統(tǒng)的眼睛中的眼內(nèi)壓力(P R)可由下述方程表示Pib-APi = Pr= APa+Po其中Prt是灌注瓶130中的流體的壓力，而APi等于APi = (Q · Qi)并且，P。是收集貯存器150處的壓力或真空度，而APa涉及抽吸管線中的阻礙系數(shù)Ω a，并且由下面方程給出Δ Pa = (Q . Ω a)通過得知瓶高度(或瓶130處的輸注壓力)、針插管128內(nèi)外徑、套筒122內(nèi)徑和套筒面積126，可以基于流率和真空度預(yù)測眼內(nèi)壓力。具體地講，對灌注流量的阻礙系數(shù)Ω i 和對抽吸流量的阻礙系數(shù)Qa可利用實驗數(shù)據(jù)預(yù)先確定，以實現(xiàn)估算與典型地用于眼科手術(shù)過程的灌注和抽吸流管線相關(guān)的預(yù)定流動阻礙系數(shù)。抽吸流率Q、瓶處的輸注壓力Prt和抽吸/真空壓力Pv可被測量。因此能夠監(jiān)視從眼睛抽吸的流體的流率Q，并且控制瓶處的輸注壓力Pib和/或真空壓力Pv，以通過調(diào)整瓶130中灌注流體的輸注壓力Pib (通過調(diào)整瓶高度或通過調(diào)整瓶壓力)維持恒定的眼內(nèi)壓力。從上面的數(shù)據(jù)，眼內(nèi)壓力可被估算并且用作手術(shù)參數(shù)。預(yù)測眼內(nèi)壓力可以通過例如圖2中的流程圖所示方法實現(xiàn)，該方法如下所述基于灌注流量計算眼睛中的絕對壓力Pr ρ眼=p。+pib-^j · Qi) 方程(1)其中P。為大氣壓力，為由于輸注瓶130的高度產(chǎn)生的壓頭壓力，Q為灌注流率(等于抽吸流率，假定沒有泄漏)，而Ω i為對通過管路的灌注流量的阻礙系數(shù)。在步驟310，醫(yī)師或使用者向控制器200中輸入裝置的配置，裝置的配置可以通過條形碼或其它類似方法檢測，由此可以輸入針和套筒的尺寸。切口尺寸也可以由醫(yī)師輸入。 應(yīng)當(dāng)指出，對灌注流量的預(yù)定阻礙系數(shù)Qi可以在控制器200中存儲為缺省值，例如作為查表的一部分，或與特定裝置的幾何形狀相關(guān)的流動阻礙系數(shù)可以通過條形碼或由使用者輸入。灌注瓶130中的灌注流體的壓力然后通過調(diào)整瓶高度或?qū)斪⑵考訅旱缺辉O(shè)定。系統(tǒng)然后利用容積泵、流量傳感器、電磁流動檢測或其它類似流量實測或估算技術(shù)監(jiān)視流體流率。由查表中指示的對灌注流量的阻礙系數(shù)Qi和瓶處的輸注壓力Pib，眼睛的眼內(nèi)壓力 被確定，例如，如上面的方程1所表述。眼內(nèi)壓力？《可以展示在圖形化使用者界面(未示出)上。一旦眼內(nèi)壓力Pr被確定，輸注壓力Pib、真空度&或流率Q可被調(diào)整，以維持恒定的期望眼內(nèi)壓力PR。然而，上面的確定過程是基于假定沒有流體通過切口泄漏出眼睛。如果在切口 112 的尺寸和針1 和/或晶狀體針中的套筒122的尺寸之間存在差異，則流體可能揮發(fā)生一些泄漏。舉例而言，醫(yī)師使用的切口工具可以構(gòu)造成獲得4毫米長度的切口，而針和/或套筒的直徑可能是1.8毫米。假定一些流體可能會在抽吸過程中由切口泄漏出來，希望應(yīng)對這種泄漏率，以便更精確地控制抽吸和灌注流量，以防止眼睛塌陷或眼睛過壓。在發(fā)生泄漏的情況下，灌注流體從切口 112的泄漏率可由本眼科手術(shù)系統(tǒng)100估算，該系統(tǒng)可部分地基于針128的尺寸、套筒122的尺寸和切口 112的尺寸預(yù)測泄漏。醫(yī)師可在程序開始時輸入這些手術(shù)參數(shù)，以允許基于這些參數(shù)估算出預(yù)測泄漏量，并且基于當(dāng)前輸注壓力從查表找出來。或者，基于針的尺寸、套筒，切口和假定沒有泄漏時利用方程(1) 計算出來的估算眼內(nèi)壓力(Pr)，預(yù)測泄漏量可被估算，或從查表選出。為了然后計入泄漏，圖1中的系統(tǒng)中的眼內(nèi)壓力Pr可由下述方程表示Pib-APi = Pr= APa+Pv其中為瓶130中的灌注流體的壓力，而APi涉及輸注管線中的泄漏流率 和阻礙系數(shù)Qi，并且由下式給出APi = (Q+Qw) Ω i同樣，Pv為收集貯存器150處的壓力或真空度，而APa涉及抽吸管線中的阻礙系數(shù)Qa，由下式給出APa = (Q · Ω a)通過得知切口尺寸、針插管128內(nèi)外直徑、套筒122或套筒直徑或橫截面面積1 和瓶高度，預(yù)測創(chuàng)口泄漏被估算出來，并被用于更好地控制眼睛中的眼內(nèi)壓力。這種預(yù)測手段可被用于控制眼內(nèi)壓力，例如，如圖2和3中的流程圖所示方法中所描述，該方法基于抽吸流量從眼睛中的絕對壓力Pr計算抽吸阻礙系數(shù)Ω a，如示于下面的方程⑵Pv = P眼-(Q · Ω》，或 Qa= (P眼_PV)/Q 方程 O)由眼睛抽出的抽吸流率Q表示流入眼睛的流率減去泄漏流率。在收集貯存器150 處的實測真空壓力Pv(例如由與真空泵裝置140相關(guān)的換能器或傳感器160測量的壓力) 等于眼睛中的壓力(Pr)減去通過抽吸管線的壓降A(chǔ)Pa，其中APa等于流率QX抽吸阻礙
8系數(shù)然而，Qa是基于堵塞、流體密度和抽吸系統(tǒng)順應(yīng)性的動態(tài)變量。這種在發(fā)生泄漏的情況下預(yù)測眼內(nèi)壓力的方案利用基于創(chuàng)口尺寸、針和估算的眼內(nèi)壓力的查表來估算流量損失。初始估算的眼內(nèi)壓力缺省值將假定沒有流量損失。系統(tǒng)然后測量離開眼睛的流量，例如抽吸流率Q和預(yù)測或估算損失 (由查表獲取)的組合，以得到總流率，其等于進(jìn)入眼睛的灌注流量。這能在方程1中使用更精確的Q而實現(xiàn)更好的估算值PR。這種從方程(1)初始估算的Pr可被用于利用檢測壓力讀數(shù)Pv和方程( 計算抽吸阻礙系數(shù)Qa。如此計算的Qa可被用于監(jiān)視粘度變化和堵塞。初始的估算？@還可被用于利用查表修正預(yù)測泄漏流率。通過修正泄漏率，進(jìn)入眼睛的輸注流率可被再次確定，并被用于方程(1)，以確定修正的眼內(nèi)壓力PR，其可以用于控制灌注流量，以便隨后維持恒定的期望壓力P眼。為此，圖2和3中的方法計入了泄漏，以便確定更精確的流率Q，其被用于方程 (1)，以獲得計入了泄漏的初始估算的眼內(nèi)壓力PR。參照圖3，在步驟410中利用方程(1) 估算出眼內(nèi)壓力Pr后，基于切口、針和套筒尺寸以及初始估算或?qū)崪y眼內(nèi)壓力PrW查表找出創(chuàng)口的預(yù)測泄漏流率 。系統(tǒng)然后在步驟430利用容積泵、流量傳感器、電磁流動檢測或其它類似流量檢測技術(shù)監(jiān)視抽吸流體流率。在步驟440，方法基于實測抽吸流率和預(yù)測流量損失(泄漏)或損失率計算進(jìn)入眼睛110的輸注流率。所述方法然后獲取步驟440中計算出的輸注流率&，并在步驟450中將其用于方程(1)，以便估算更好修正的眼內(nèi)壓力PR。如此利用包含泄漏的更精確確定值Q來計算修正的Pr，提供了更好估算的PR。從修正的PR，控制器200可在步驟460從方程(2)利用壓力Pr、壓力P。和測量流率Q計算抽吸流量阻礙系數(shù)Qa。在步驟470，方法再次從查表估算或查取泄漏流率 ，并且在步驟480計算新的輸注流量，其被用于在步驟490計算另一更精確的眼內(nèi)壓力PR。一旦眼內(nèi)壓力Pr被確定，抽吸流量真空度P。、流率Q或輸注壓力Pib 可被調(diào)整，以維持恒定的眼內(nèi)壓力PR。參照圖4，眼科手術(shù)系統(tǒng)的第二實施例被顯示。系統(tǒng)400在許多方面類似于圖1中的實施例。系統(tǒng)400大體包括眼科裝置120，其包括針128，所述針具有針通道129，流體通過所述針通道被從手術(shù)部位抽吸。眼科裝置120包括套筒122，其在針1 上同軸延伸，以便在套筒122和針1 之間限定流動通道126，灌注流體通過該通道1 通向手術(shù)部位。眼科裝置120被構(gòu)造成穿過具有預(yù)定尺寸的切口 112插入介質(zhì)(例如眼睛110)中。系統(tǒng)400利用灌注管線138向眼睛提供灌注流量，灌注流體通過所述灌注管線在流體容器130和套筒122之間流通。流體容器130被構(gòu)造成提供可調(diào)的輸注壓力，用于推進(jìn)灌注流體流動通過灌注管線138和套筒122而到達(dá)手術(shù)部位，輸注壓力是通過調(diào)整容器 130的高度或通過調(diào)整容器中的壓力調(diào)節(jié)的。系統(tǒng)400可以還包括測量裝置180，用于測量代表流體容器130處的輸注壓力的值。應(yīng)當(dāng)指出，容器130處的輸注壓力可以簡單地通過測量代表輸注壓力的值例如容器高度確定，或通過檢測壓力的測量裝置180獲得。系統(tǒng)400提供為用于利用抽吸管線139從眼睛抽吸流體，流體通過所述抽吸管線在針128的針通道1 和抽吸泵170之間流通。泵170被提供，其被構(gòu)造成建立真空或流率，所述真空或流率被施加以便迫使流體流從手術(shù)部位通過針1 和抽吸管線139抽吸。 壓力檢測裝置160或換能器被提供，用于產(chǎn)生代表被泵170施加的真空級別的信號。類似地，流量檢測裝置可以提供，用于產(chǎn)生代表從手術(shù)部位被抽吸的流體的流率的信號。應(yīng)當(dāng)指出，流率可以通過容積泵170檢測或監(jiān)視，或者備選地通過流量傳感器、電磁流動檢測或其它類似流量檢測技術(shù)監(jiān)視。系統(tǒng)400可以還包括使用者界面402，用于輸入針尺寸、套筒尺寸和切口的預(yù)定尺寸的信息。系統(tǒng)400還包括控制器200，其與使用者界面402、壓力檢測裝置160、真空泵和 /或流量檢測裝置170和第二壓力檢測裝置180通信?？刂?00被構(gòu)造成基于檢測輸注壓力減去灌注流體流量所受到的預(yù)定阻礙引起的壓降計算眼內(nèi)壓力，灌注流體流量確定為實測流體流率和離開切口的預(yù)測泄漏率流體的組合。流體離開切口的預(yù)測泄漏率是至少基于針尺寸、套筒尺寸、切口尺寸和輸注壓力從控制器的查表選擇的?；蛘撸A(yù)測泄漏量可基于針、套筒、切口的尺寸以及假定沒有泄漏時利用方程(1)計算出的估算眼內(nèi)壓力(Pr)被估算或從查表選擇?？刂破?00然后可以基于計算的眼內(nèi)壓力調(diào)整輸注壓力或真空泵170或二者，從而維持期望的眼內(nèi)壓力?？刂破?00可以進(jìn)一步構(gòu)造成計算更精確修正的眼內(nèi)壓力。如圖3中的示意，計算修正的眼內(nèi)壓力是基于輸注壓力減去對灌注流量的預(yù)定阻礙引起的壓降，灌注流量是通過實測流體流率和基于針尺寸、套筒尺寸、切口尺寸和初始估算的眼內(nèi)壓力從查表選擇出的預(yù)測泄漏量的流率的組合確定的。控制器200可以進(jìn)一步構(gòu)造成基于確定的眼內(nèi)壓力、 真空源施加的真空壓力和實測流體流率確定抽吸流量阻礙系數(shù)，從而抽吸流量阻礙系數(shù)被控制器使用以監(jiān)視堵塞。在本申請的另一方面，用于控制眼科手術(shù)系統(tǒng)以控制流體流量的方法的實施例被提供，用以維持眼睛中的眼內(nèi)壓力。在一個實施例中，用于在眼科手術(shù)系統(tǒng)中對控制器的操作進(jìn)行控制以便調(diào)節(jié)通過眼科裝置的灌注流量的方法包括接收針尺寸、套筒尺寸和切口尺寸的輸入值，和識別對與眼科裝置相關(guān)的灌注流體流量的預(yù)定阻礙系數(shù)。該方法執(zhí)行下述步驟獲得代表升高的容器中的灌注流體的輸注壓力的變量，和基于針尺寸、套筒尺寸、切口尺寸和輸注壓力從查表選擇離開切口的流體的預(yù)測泄漏率。該方法然后查詢由流量傳感器檢測的灌注流體的檢測流體流率，并且基于檢測的輸注壓力減去灌注流體流量所受到的預(yù)定阻礙引起的壓降確定眼內(nèi)壓力。灌注流體流量被確定為實測流體流率和離開切口的流體的預(yù)測泄漏率的組合，其中離開切口的流體的預(yù)測泄漏率是基于針尺寸、套筒尺寸、切口尺寸和輸注壓力從查表選擇的。在另一實施例中，用于控制眼科手術(shù)系統(tǒng)以控制流體流量的方法被提供，用于維持眼睛中的眼內(nèi)壓力。在一個實施例中，用于在眼科手術(shù)系統(tǒng)中對控制器的操作進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)通過眼科裝置的灌注流量的方法包括接收針尺寸、套筒尺寸和切口尺寸的輸入值， 和識別對與眼科裝置相關(guān)的灌注流體流量的預(yù)定阻礙系數(shù)。該方法執(zhí)行下述步驟獲得代表升高的容器處的灌注流體的輸注壓力的變量，和檢測由流量傳感器檢測的灌注流體的流體流率，用于基于檢測的輸注壓力減去流體流量所受到的預(yù)定阻礙引起的壓降估算眼內(nèi)壓力值。對眼內(nèi)壓力值的估算是基于僅由流量傳感器檢測到的流體流率確定的流體流量，并且不包括任何預(yù)測泄漏量流量。該方法然后要求基于針尺寸、套筒尺寸、切口尺寸和估算的眼內(nèi)壓力值從查表選擇預(yù)測泄漏率，用于計算修正的眼內(nèi)壓力。修正的眼內(nèi)壓力是基于檢測輸注壓力減去灌注流體流量所受到的預(yù)定阻礙引起的壓降計算的，灌注流體流量被確定為實測流體流率和從查表選擇的離開切口的流體的預(yù)測泄漏率的組合。在任一實施例中，
10所述方法然后可以將確定的眼內(nèi)壓力用于后續(xù)基于修正的眼內(nèi)壓力控制系統(tǒng)中的灌注流體流量，從而維持期望的眼內(nèi)壓力。從上面的描述，可以理解，本發(fā)明提供了改進(jìn)的執(zhí)行玻璃體切除手術(shù)的設(shè)備和方法。本發(fā)明在這里以示例的方式揭示，并且各種改型可以可由本領(lǐng)域技術(shù)人員做出。可以認(rèn)為本發(fā)明的操作和構(gòu)造可從前面的描述清楚地得知。雖然上面顯示和描述的設(shè)備和方法被歸入優(yōu)選形式，但可以對它們作出各種變化和改型，而不脫離權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明的主旨和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于在眼科手術(shù)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)壓力的系統(tǒng)，包括套筒，其被同軸接收于針上，以在套筒和針之間限定出流動通道，灌注流體通過所述流動通道通向手術(shù)部位，并且所述針限定了針通道，流體通過所述針通道被從手術(shù)部位抽吸， 所述套筒和針穿過具有預(yù)定尺寸的切口插入介質(zhì)中；容器，其被構(gòu)造成提供可調(diào)的輸注壓力，用以迫使容器中的灌注流體流向套筒，以便輸注至手術(shù)部位；真空源，其被構(gòu)造成建立真空，用以迫使流體被從手術(shù)部位通過針通道抽吸； 傳感器，其用于提供代表所施加的真空的信號；流量實測或估算裝置，其用于提供代表被從手術(shù)部位抽吸的流體的流率的信號；和控制器，其構(gòu)造成接收針尺寸、套筒尺寸和切口尺寸的輸入值，并且基于輸注壓力減去流體流量所受到的預(yù)定阻礙導(dǎo)致的壓降估算眼內(nèi)壓力，所述流體流量不包括任何預(yù)測泄漏流量，并且，所述控制器被構(gòu)造成基于輸注壓力且基于實測流體流率與離開切口的流體的預(yù)測泄漏率的組合獲得進(jìn)一步修正的眼內(nèi)壓力估算值，所述預(yù)測泄漏率是基于針尺寸、套筒尺寸和切口尺寸從查表選擇的，其中，所述控制器使用修正的眼內(nèi)壓力估算值來控制流體流量，以維持期望的眼內(nèi)壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述控制器被進(jìn)一步構(gòu)造成基于修正的眼內(nèi)壓力、真空源施加的真空和實測或估算的流體流率確定抽吸流量阻礙系數(shù)，從而抽吸流量阻礙系數(shù)被控制器使用以監(jiān)視堵塞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括灌注管線，灌注流體通過所述灌注管線在流體容器和套筒之間流通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括抽吸管線，所述流體通過抽吸管線在針和抽吸真空源之間流通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括真空傳感器，用于檢測真空源施加的用于建立從手術(shù)部位抽吸的流體流量的真空級別。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，所述真空源是真空泵，所述控制器被構(gòu)造成通過控制而調(diào)整真空泵施加的真空級別，以控制被從手術(shù)部位抽吸的流體的流率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中，容器的高度可以被改變以調(diào)整容器中的灌注流體的輸注壓力。
8.一種用于在眼科手術(shù)系統(tǒng)中控制流體的抽吸的控制系統(tǒng)，包括眼科裝置，其包括針和套筒，所述針中具有插管，流體通過所述插管被從手術(shù)部位抽吸，所述套筒在針上同軸延伸以在套筒和針之間限定出流動通道，灌注流體通過所述流動通道通向手術(shù)部位，其中，所述眼科裝置被構(gòu)造成穿過具有預(yù)定尺寸的切口插入介質(zhì)中； 灌注管線，灌注流體通過所述灌注管線在流體容器和套筒之間流通； 所述流體容器中具有灌注流體，所述容器被構(gòu)造成提供可調(diào)的輸注壓力，用以推進(jìn)灌注流體流動通過灌注管線和套筒而到達(dá)手術(shù)部位；測量裝置，其用于測量代表流體容器處的輸注壓力的值； 抽吸管線，流體通過所述抽吸管線在針插管和抽吸泵之間流通； 所述抽吸泵構(gòu)造成迫使流體流被從手術(shù)部位通過針插管和抽吸管線抽吸； 壓力檢測裝置，其用于提供代表被抽吸泵施加的壓力級別的信號；流量檢測裝置，其用于提供代表被從手術(shù)部位抽吸的流體的流率的信號； 使用者界面，其用于輸入針尺寸、套筒尺寸和預(yù)定的切口尺寸； 控制器，其與使用者界面、測量裝置、流量檢測裝置、壓力檢測裝置和抽吸泵通信，所述控制器被構(gòu)造成基于實測輸注壓力減去灌注流體流量所受到的預(yù)定阻礙引起的壓降計算眼內(nèi)壓力，所述灌注流體流量是實測流體流率和離開切口的流體的預(yù)測泄漏率的組合，其中，所述預(yù)測泄漏率是基于針尺寸、套筒尺寸、切口尺寸和估算的眼內(nèi)壓力從查表選擇的； 并且其中，所述控制器基于計算的眼內(nèi)壓力調(diào)整輸注壓力或抽吸泵，以維持期望的眼內(nèi)壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，被用于從查表選擇預(yù)測泄漏率的估算的眼內(nèi)壓力是基于實測輸注壓力減去流體流量所受到的預(yù)定阻礙引起的壓降估算的，所述流體流量是僅從流量檢測裝置測量的流體流率確定的，沒有任何泄漏流量被計入。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，所述控制器被進(jìn)一步構(gòu)造成基于計算的眼內(nèi)壓力、 抽吸泵施加的壓力和實測流體流率確定抽吸流量阻礙系數(shù)，從而抽吸流量阻礙系數(shù)被控制器使用以監(jiān)視堵塞。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，所述控制器被構(gòu)造成調(diào)整抽吸泵施加的壓力級別， 以調(diào)整從手術(shù)部位流出的流體流率。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，所述容器的高度可以被改變，以調(diào)整容器中的灌注流體的輸注壓力。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中，所述測量裝置是壓力傳感器。
14.一種在眼科手術(shù)系統(tǒng)中對控制器的操作進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)在眼睛中流動且流經(jīng)眼科裝置的流體的流量的方法，包括由控制器接收針尺寸、套筒尺寸和切口尺寸的輸入值；在控制器中識別包括相連的抽吸管路和灌注管路的眼科裝置的相關(guān)流體流量所受到的預(yù)定阻礙系數(shù)；在控制器中獲得與手術(shù)系統(tǒng)相連的容器處的灌注流體的輸注壓力； 基于針尺寸、套筒尺寸、切口尺寸和輸注壓力從存儲在手術(shù)系統(tǒng)中的查表選擇離開切口的流體的預(yù)測泄漏率；在控制器中利用安置在抽吸管路中的流量傳感器檢測流體的流體流率； 基于輸注壓力減去灌注流體流量所受到的預(yù)定阻礙引起的壓降確定眼內(nèi)壓力，所述灌注流體流量是實測流體流率和離開切口的流體的預(yù)測泄漏率的組合；和基于確定的眼內(nèi)壓力控制眼睛中的流體流量，以維持期望的眼內(nèi)壓力。
15.一種在眼科手術(shù)系統(tǒng)中對控制器的操作進(jìn)行控制以調(diào)節(jié)在眼睛中流動且流經(jīng)眼科裝置的流體的流量的方法，包括由控制器接收針尺寸、套筒尺寸和切口尺寸的輸入值；在控制器中識別包括相連的管路抽吸和灌注管路的眼科裝置的相關(guān)流體流量所受到的預(yù)定阻礙系數(shù)；在控制器中獲得與手術(shù)系統(tǒng)相連的容器處的灌注流體的輸注壓力； 在控制器中利用安置在抽吸管路中的流量傳感器檢測流體的流體流率；基于輸注壓力減去流體流量所受到的預(yù)定阻礙引起的初步壓降估算眼內(nèi)壓力值，所述流體流量不包括任何預(yù)測泄漏流量；基于針尺寸、套筒尺寸、切口尺寸和估算的眼內(nèi)壓力值從存儲在手術(shù)系統(tǒng)中的查表選擇預(yù)測泄漏率；基于輸注壓力減去修正后的流體流量所受到的預(yù)定阻礙引起的壓降計算修正的眼內(nèi)壓力，所述流體流量被確定為實測流體流率和預(yù)測泄漏率的組合；和基于修正的眼內(nèi)壓力控制系統(tǒng)中的流體流量，以維持期望的眼內(nèi)壓力。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，還包括下述步驟在控制器中基于修正的眼內(nèi)壓力、抽吸泵施加的壓力和實測流體流率確定抽吸流量阻礙系數(shù)，從而抽吸流量阻礙系數(shù)被控制器使用以監(jiān)視堵塞。
全文摘要
一種眼科手術(shù)系統(tǒng)(100)采用了針(128)，流體通過所述針被從手術(shù)部位(110)抽吸，和套筒(122)，其被同軸接收于針上，以在套筒和針之間限定流動通道(126)，流體通過所述流動通道通向手術(shù)部位。系統(tǒng)還包括容器(130)，其提供可調(diào)的輸注壓力。抽吸泵(140)迫使流體從手術(shù)部位抽吸，并且傳感器(160)檢測抽吸流率?？刂破?200)被構(gòu)造成基于輸注壓力和對流率的阻礙引起的壓降計算眼內(nèi)壓力，所述流率包含檢測流率和基于針(128)的尺寸、套筒(122)的尺寸和切口(112)的尺寸從查表選擇的預(yù)測泄漏，所述針和套筒穿過所述切口被安置。
文檔編號A61M1/00GK102245222SQ200980149242
公開日2011年11月16日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者J·T·珀金斯, L·J·卡爾, R·芬利 申請人:博士倫公司