專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有多個(gè)面積的流體室的外科手術(shù)箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常關(guān)于用于顯微外科手術(shù)系統(tǒng)的外科手術(shù)箱，更具體地 是關(guān)于用于眼科顯微外科手術(shù)系統(tǒng)的這種外科手術(shù)箱。
背景技術(shù)：
在小切口外科手術(shù)過(guò)程中，具體地在眼科外科手術(shù)過(guò)程中，小探 針被插入手術(shù)部位進(jìn)行切割、切除、或者處理組織。在這些外科手術(shù) 過(guò)程中，典型的是將液體注入到眼睛里，注入液體和組織從外科手術(shù) 部位被抽吸。在本發(fā)明之前，所使用的抽吸系統(tǒng)的類(lèi)型通常以流動(dòng)控 制或者真空控制為特征，這取決于系統(tǒng)中泵的類(lèi)型。系統(tǒng)的每個(gè)類(lèi)型 均具有一些優(yōu)點(diǎn)。真空控制抽吸系統(tǒng)通過(guò)設(shè)定系統(tǒng)尋求保持的期望的真空等級(jí)來(lái)操 作。流量取決于眼內(nèi)壓力、真空等級(jí)和流體通道中的流動(dòng)的阻力。實(shí) 際的流量信息是難以獲得的。真空控制抽吸系統(tǒng)典型地是采用文氏管 泵或隔膜泵。真空控制抽吸系統(tǒng)提供了快速響應(yīng)時(shí)間、減小的真空等 級(jí)的控制以及在抽吸空氣過(guò)程例如在空氣/流體交換過(guò)程中具有優(yōu)良 的流體性能的優(yōu)點(diǎn)。這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)是缺乏導(dǎo)致在超聲乳化或與缺乏 遮擋檢測(cè)相關(guān)聯(lián)的破碎過(guò)程中的瞬態(tài)的高流量的流動(dòng)信息。由于實(shí)時(shí) 非入侵地測(cè)量流動(dòng)的問(wèn)題，真空控制系統(tǒng)難于以流動(dòng)控制模式操作。流動(dòng)控制抽吸系統(tǒng)通過(guò)為系統(tǒng)設(shè)定待保持的期望的抽吸流量來(lái)進(jìn) 行操作。流動(dòng)控制抽吸系統(tǒng)典型地是使用蠕動(dòng)泵、渦旋泵或葉片泵。 流動(dòng)控制抽吸系統(tǒng)提供穩(wěn)定的流量和在遮擋情況下自動(dòng)增加真空等級(jí) 的優(yōu)點(diǎn)。這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)是相對(duì)低的響應(yīng)時(shí)間、當(dāng)采用大的柔性部件時(shí)的不期望的遮擋中斷響應(yīng)(occlusion break response)以及在尖端遮擋過(guò)程中真空不能線(xiàn)性減少。由于在測(cè)量真空時(shí)的時(shí)間延時(shí)可能導(dǎo) 致控制環(huán)中的不穩(wěn)定性，降低動(dòng)態(tài)性能，所以流動(dòng)控制系統(tǒng)在真空控 制模式中難以操作。一種當(dāng)前可得的眼科外科手術(shù)系統(tǒng)一一來(lái)自Storz儀器公司的 MILLENIUM系統(tǒng)——包括真空控制抽吸系統(tǒng)(采用文氏管泵)和單 獨(dú)的流動(dòng)控制抽吸系統(tǒng)(采用渦旋泵)。兩種泵不能被同時(shí)使用，并且 每個(gè)泵需要單獨(dú)的抽吸管和箱。另一種當(dāng)前可得的眼科外科手術(shù)系統(tǒng)一一來(lái)自Akoii實(shí)驗(yàn)室有限 公司的ACCURUS⑧系統(tǒng)——包括串聯(lián)操作的文氏管泵和蠕動(dòng)泵。文 氏管泵抽吸來(lái)自外科手術(shù)部位的物質(zhì)到小的收集室。蠕動(dòng)泵抽取來(lái)自 小的收集室的抽吸物到更大的收集袋。蠕動(dòng)泵不提供對(duì)外科手術(shù)部位 抽吸真空。因此，該系統(tǒng)作為真空控制系統(tǒng)進(jìn)行操作。盡管有了這些傳統(tǒng)系統(tǒng)，但對(duì)于在眼科外科手術(shù)系統(tǒng)中改善的抽 吸和注入應(yīng)用流體學(xué)的需求繼續(xù)存在。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及具有設(shè)置在其中的抽吸室或注入室的外科手術(shù)箱。該 室包括用于允許對(duì)液位變化進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量的下部感測(cè)部分和在外科手 術(shù)過(guò)程中能對(duì)流體進(jìn)行儲(chǔ)存的上部?jī)?chǔ)存部分。感測(cè)部分的橫截面面積 比儲(chǔ)存部分的橫截面面積小。


為對(duì)本發(fā)明有更完整的理解以及進(jìn)一步理解本發(fā)明的目的和優(yōu) 點(diǎn)，參考下面的描述并結(jié)合附圖，其中圖1是示出顯微外科手術(shù)系統(tǒng)中抽吸控制的原理圖； 圖2是外科手術(shù)箱主體的正視圖；和 圖3是圖2的外科手術(shù)箱主體的后視圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)通過(guò)參看圖1-3得到最好的理解， 不同圖中的相同和相應(yīng)的部分采用相同的附圖標(biāo)記。顯微外科手術(shù)系統(tǒng)IO包括壓縮氣體源12、隔離閥14、真空比例 閥16、任選的第二真空比例閥18、壓力比例閥20、真空發(fā)生器22、 壓力傳感器24、抽吸室26、液位傳感器28、泵30、收集袋端口32、 抽吸端口 34、外科手術(shù)裝置36、計(jì)算機(jī)或微處理器38，以及比例控 制裝置40。系統(tǒng)10的各種部件通過(guò)流體管道44、 46、 48、 50、 52、 54、 56和58實(shí)現(xiàn)流體相連。系統(tǒng)10的各種部件通過(guò)接口 60、 62、 64、 66、 68、 70、 72、 74和76實(shí)現(xiàn)電相連。閥14優(yōu)選為"開(kāi)/關(guān)"電磁閥。 閥16-20優(yōu)選為比例電磁閥。真空發(fā)生器22可以是用于產(chǎn)生真空的 任何合適的裝置，但是優(yōu)選為真空芯片或文氏管芯片，真空芯片或文 氏管芯片在當(dāng)隔離閥14和真空比例閥16和/或18打開(kāi)并且來(lái)自壓縮 氣體源12的氣體從真空發(fā)生器22通過(guò)時(shí)產(chǎn)生真空。壓力傳感器24 可以是用于直接或間接測(cè)量壓力和真空的任何合適的裝置。液位傳感 器28可以是用于測(cè)量抽吸室26內(nèi)的液體42位置的任何合適的裝置， 但是優(yōu)選能夠以連續(xù)的方式測(cè)量液位。液位傳感器28最優(yōu)選的是能夠 以連續(xù)方式測(cè)量液位的光學(xué)傳感器。泵30可以是用于產(chǎn)生真空的任何 合適的裝置，但是優(yōu)選蠕動(dòng)泵、渦旋泵或葉片泵。微處理器38能夠執(zhí) 行反饋控制，并優(yōu)選PID控制。比例控制器40可以是用于比例控制 系統(tǒng)10和/或外科手術(shù)裝置36的任何合適的裝置，但是優(yōu)選足控制器。系統(tǒng)IO優(yōu)選采用三種截然不同的方法控制抽吸真空控制、抽吸 控制和流動(dòng)控制。這些方法在共同待審的申請(qǐng)序號(hào)為No. 11/158,238 的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(于2005年6月21日提交)和共同待審的申請(qǐng)序號(hào) 為No. 11/158,259的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(于2005年6月21日提交)中有 更充分地描述，上述兩個(gè)專(zhuān)利申請(qǐng)通常是被擁有的主題申請(qǐng)，并通過(guò) 參考包括在此文中。在這些方法的每個(gè)方法中，真空可以通過(guò)流體管道50、 56和58 提供給外科手術(shù)裝置36和抽吸室26。抽吸室26用由外科手術(shù)裝置36 抽吸的液體42填充。液體42包括液體注入流體和抽吸的眼部組織。抽吸室26包括儲(chǔ)存部分130和感測(cè)部分132。儲(chǔ)存部分130具有比感 測(cè)部分132更大的橫截面面積。該儲(chǔ)存部分130的橫截面面積優(yōu)選達(dá) 到感測(cè)部分132的面積的7.5倍大，并最優(yōu)選約為感測(cè)部分132的面 積的7.5倍大。儲(chǔ)存部分130和感測(cè)部分132流體相連。儲(chǔ)存部分130 和感測(cè)部分132之間的角度最優(yōu)選約為90度。如圖2中所見(jiàn)，抽吸室 26如此定向使得儲(chǔ)存部分130朝向外科手術(shù)箱100的頂部。如圖2和圖3中所示，外科手術(shù)箱100具有主體102，該主體包 括抽吸室26。為了清楚起見(jiàn)，未示出主體102的前側(cè)流體密封的蓋子。 為了清楚起見(jiàn)，未示出主體102的后側(cè)流體密封的夾緊板。端口 108 與流體管道50流體相連。入口 110與抽吸室26的感測(cè)部分132和流 體管道56流體相連。如上文所述，流體管道56通過(guò)端口 34和流體管 道58與外科手術(shù)裝置36流體相連。入口 112與抽吸室26的感測(cè)部 分132和流體管道52流體相連。抽吸室26、端口 32和34、流體管道 52、 54和56、端口 108、入口 110以及入口 112優(yōu)選整體模制到主體 102中。在手術(shù)過(guò)程中，真空供應(yīng)到抽吸室26。液體42從外科手術(shù)裝置 36引導(dǎo)至抽吸室26。抽吸室26具有雙重功能。這些功能之一是支持 連續(xù)位置感測(cè)，從連續(xù)位置感測(cè)可以確定測(cè)量的流量。流量的測(cè)量可 以從下面獲得其中Q是流量，A是感測(cè)部分132的橫截面面積，Al是由液位傳 感器28測(cè)量的液位變化，M是時(shí)間變化。具有對(duì)抽吸室26中的液體 42的位置的準(zhǔn)確和精確的測(cè)量很關(guān)鍵。為了提高流動(dòng)測(cè)量的靈敏度， 與液位傳感器28垂直的抽吸室26的橫截面面積務(wù)必很小。這個(gè)功能 由抽吸室26的感測(cè)部分132來(lái)完成。液體42經(jīng)入口 110進(jìn)入抽吸室 26的感測(cè)部分132。感測(cè)部分132的更小的4黃截面面積允許液位傳感 器28準(zhǔn)確并精確地確定抽吸室26中的液位的變化。抽吸室26的另一 個(gè)功能是在與收集袋端口 32流體相連的收集袋(未示出)更換期間容 納附加的液體42以支持不間斷的外科手術(shù)。如果在外科手術(shù)期間，有儲(chǔ)存抽吸室26中的流體的需求存在(像收集袋更換期間的情況)，抽 吸室26的儲(chǔ)存部分130提供了大的橫截面面積，該橫截面面積可以提 供用于流體儲(chǔ)存的充足的體積。在此本發(fā)明由例子進(jìn)行說(shuō)明，并且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以做 出各種不同的修改。例如，與上文所述的抽吸室26相對(duì)，本發(fā)明可以 被實(shí)施為具有儲(chǔ)存部分103和感應(yīng)部分132的外科手術(shù)箱的注入室 26。相信本發(fā)明的操作和結(jié)構(gòu)將明顯區(qū)別于以前的描述。盡管上面所 示或所述的設(shè)備和方法作為優(yōu)選實(shí)施例被賦予特征，但是在不脫離下 面的權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明主旨和范圍的情況下，可以做各種改 變和^f資改。
權(quán)利要求
1.一種外科手術(shù)箱，所述外科手術(shù)箱具有設(shè)置在其中的抽吸室，所述抽吸室包括具有第一橫截面面積的感測(cè)部分；和與所述感測(cè)部分流體相連、且具有比所述第一橫截面面積大的第二橫截面面積的儲(chǔ)存部分，其中所述感測(cè)部分設(shè)置在所述抽吸室內(nèi)，使得外科手術(shù)抽吸流體首先進(jìn)入所述感測(cè)部分，并在進(jìn)入所述儲(chǔ)存部分之前充分地填充所述感測(cè)部分。
2. 如權(quán)利要求1所述的外科手術(shù)箱，其中所述感測(cè)部分設(shè)置成鄰 近所述抽吸室的底部，并且所述儲(chǔ)存部分設(shè)置成鄰近所述抽吸室的頂 部。
3. 如權(quán)利要求1所述的外科手術(shù)箱，其中所述第二橫截面面積約 為所述第一交叉截面區(qū)域的7.5倍大。
4. 如權(quán)利要求1所述的外科手術(shù)箱，其中所述感測(cè)部分發(fā)揮作用 以提供液位變化的準(zhǔn)確和精確的證據(jù)，并且所述儲(chǔ)存部分發(fā)揮作用以 在手術(shù)期間提供足夠的流體儲(chǔ)存。
5. 如權(quán)利要求1所述的外科手術(shù)箱，其中所述感測(cè)部分和所述儲(chǔ) 存部分之間的角度約為90度。
6. —種外科手術(shù)箱，所述外科手術(shù)箱具有設(shè)置在其中的注入室， 所述注入室包括具有第一橫截面面積的感測(cè)部分；和與所述感測(cè)部分流體相連、且具有比所述第 一橫截面面積大的第 二橫截面面積的儲(chǔ)存部分，其中所述感測(cè)部分設(shè)置在所述注入室內(nèi)， 使得外科手術(shù)注入流體首先進(jìn)入所述感測(cè)部分，并在進(jìn)入所述儲(chǔ)存部 分之前充分地填充所述感測(cè)部分。
7. 如權(quán)利要求6所述的外科手術(shù)箱，其中所述感測(cè)部分設(shè)置成鄰 近所述注入室的底部，并且所述儲(chǔ)存部分設(shè)置成鄰近所述注入室的頂 部。
8. 如權(quán)利要求6所述的外科手術(shù)箱，其中所述第二橫截面面積約 為所述第一橫截面面積的7.5倍大。
9. 如權(quán)利要求6所述的外科手術(shù)箱，其中所述感測(cè)部分發(fā)揮作用 以提供液位變化的準(zhǔn)確和精確的證據(jù)，并且所述儲(chǔ)存部分發(fā)揮作用以 在手術(shù)期間提供足夠的流體儲(chǔ)存。
10. 如權(quán)利要求6所述的外科手術(shù)箱，其中所述感測(cè)部分和所述 儲(chǔ)存部分之間的角度約為90度。
全文摘要
一種外科手術(shù)箱，該外科手術(shù)箱具有帶感測(cè)部分和儲(chǔ)存部分的抽吸室或注入室。所述感測(cè)部分具有小的橫截面面積并便于準(zhǔn)確的液位測(cè)量。儲(chǔ)存部分具有較大的橫截面面積以便于流體儲(chǔ)存。
文檔編號(hào)A61M19/00GK101405048SQ200780009587
公開(kāi)日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者M·A·霍普金斯, S·X·高 申請(qǐng)人:愛(ài)爾康公司