專利名稱：包括用于噪聲誘發(fā)材料的捕集器的手術(shù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于各種手術(shù)程序的系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及在眼科手術(shù) 程序中具有用于捕集引起至流動監(jiān)測裝置的噪聲的材料的機構(gòu)的手術(shù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
白內(nèi)障是出現(xiàn)在眼睛的晶狀體中或者其膜中的濁斑。一種移除白內(nèi)障感染的晶狀 體(lens)的醫(yī)療程序是使用超聲來破碎或乳化白內(nèi)障的晶狀體乳化(晶狀體)。晶狀體乳 化器械通常包括具有沖洗和抽吸功能兩者的手持件。晶狀體手持件抽吸乳化流體且同時用 平衡鹽溶液(BSS)置換被抽吸的流體，以維持患者眼睛的前室中的合適壓力。這種手持件 被連接到產(chǎn)生負壓或真空的泵，以啟動抽吸，碎片通過抽吸從眼睛流動經(jīng)過管道到達用于 收集的機構(gòu)，例如盒、袋和瓶。在眼科手術(shù)中常見的和危險的情形是“阻塞后間歇流(post-occlusion surge) ”。 在眼科手術(shù)期間，尤其在白內(nèi)障手術(shù)期間，由于例如在晶狀體乳化期間晶狀體被破碎和乳 化，沖洗流體被連續(xù)地注入到手術(shù)野中，且流體和乳化組織通過晶狀體手持件從手術(shù)野被 抽吸走。在組織的小塊大于晶狀體手持件中的抽吸內(nèi)腔時，這會導(dǎo)致阻塞抽吸導(dǎo)管。只要 抽吸導(dǎo)管保持被阻塞，那么貫穿抽吸系統(tǒng)會建立負壓。于是，在阻塞被移除之后，系統(tǒng)可經(jīng) 歷通常所謂的間隙流。阻塞后間歇流可導(dǎo)致對患者眼睛的嚴重損壞，例如破裂囊袋并允許 玻璃體從眼睛的后室泄漏到眼睛的前室或者導(dǎo)致對角膜的內(nèi)皮細胞的不可修復(fù)的損壞。大 體而言，內(nèi)皮細胞不會自然他再生，因此關(guān)鍵的是，在眼科操作中要防止阻塞后間歇流。防止阻塞后間歇流的一種努力是提供自動手術(shù)系統(tǒng)，該自動手術(shù)系統(tǒng)監(jiān)測在預(yù)定 現(xiàn)場處的一個或多個參數(shù)并且根據(jù)所收集的信息來控制手術(shù)系統(tǒng)的操作。例如，美國專利 No. 5，733，256提及了一種用于晶狀體乳化的手術(shù)系統(tǒng)，包括監(jiān)測流體流參數(shù)的手術(shù)感測模 塊，該手術(shù)感測模塊被放置在距手術(shù)手持件小于8英寸附近處。本發(fā)明旨在改善測量的速 度和精確性以及控制流體流和壓力參數(shù)。監(jiān)測手術(shù)系統(tǒng)中的參數(shù)對于其它目的來說同樣重要，例如控制沖洗流率。美國專 利No. 5，810，765描述了一種包括沖洗流率控制機構(gòu)的沖洗/抽吸設(shè)備，該沖洗流率控制機 構(gòu)用于供給流率信號和抽吸信號。設(shè)備被設(shè)計成在白內(nèi)障手術(shù)期間抑制患者眼睛的前室中 壓力的變化。然而，上述發(fā)明未能解決以下問題由于抽吸手術(shù)流體包含各種噪聲誘發(fā)材料，因 此在實踐中難以從抽吸手術(shù)系統(tǒng)精確地監(jiān)測物理或化學參數(shù)。例如，存在于抽吸導(dǎo)管中的 噪聲誘發(fā)器包括氣泡和黏彈性體。氣泡在將不期望的生物材料破碎期間形成于手持件的尖 端，且最終與監(jiān)測裝置的電極接觸，從而使得電路斷開并導(dǎo)致信號失真。源自手術(shù)材料或患 者眼睛的黏彈性體包含載有表面電荷的多糖，黏彈性體與電極的接觸導(dǎo)致在產(chǎn)生電子信號 時的噪聲。噪聲信號對于手術(shù)系統(tǒng)(尤其是自動手術(shù)系統(tǒng))來說不是期望的，因為控制器 或主控制臺不能正確地解譯來自于手術(shù)系統(tǒng)的信號。結(jié)果是，控制器可能發(fā)送錯誤的方向， 從而導(dǎo)致不想要的操作或者未能防止阻塞后間歇流。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種手術(shù)系統(tǒng)，該手術(shù)系統(tǒng)能夠通過移除引起至監(jiān)測裝置的噪聲的材料來精確地監(jiān)測各種參數(shù)。在一個實施例中，提供一種手術(shù)系統(tǒng)，包括沖洗流體源、收集盒、應(yīng)用到手術(shù)區(qū)域 用于注入沖洗流體并用于抽吸生物材料的手持件、將手持件連接到抽吸流體源和收集盒中 的每個的導(dǎo)管、監(jiān)測裝置、以及用于捕集引起至監(jiān)測裝置的信號中斷的材料的機構(gòu)。在另一實施例中，提供一種用于眼科手術(shù)的手術(shù)系統(tǒng)，包括沖洗流體源、收集盒、 應(yīng)用到手術(shù)區(qū)域用于注入沖洗流體并用于抽吸生物材料的手持件、將手持件連接到?jīng)_洗流 體源和收集盒中的每個的導(dǎo)管、監(jiān)測裝置、以及用于捕集引起至監(jiān)測裝置的信號中斷的材 料的機構(gòu)。在又另一實施例中，提供一種用于白內(nèi)障手術(shù)的眼科手術(shù)系統(tǒng)，包括沖洗流體源、 收集盒、應(yīng)用到手術(shù)區(qū)域用于注入沖洗流體并用于抽吸生物材料的手持件、將手持件連接 到?jīng)_洗流體源和收集盒中的每個的導(dǎo)管、監(jiān)測裝置、以及用于捕集引起至監(jiān)測裝置的信號 中斷的材料的機構(gòu)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的手術(shù)系統(tǒng)的一個實施例的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的捕集器的示意圖；和圖3是根據(jù)本發(fā)明的捕集器的實施例的截面圖。
具體實施例方式以下說明本質(zhì)上僅為示例性的，且決不旨在限制本發(fā)明、它的應(yīng)用和用途。參考圖1，手術(shù)系統(tǒng)10包括沖洗流體源20、收集盒30、真空泵40、手術(shù)手持件50、 將手術(shù)手持件連接到?jīng)_洗流體源和真空泵/收集盒中的每個的導(dǎo)管60和62、監(jiān)測裝置70 和用于過濾對監(jiān)測裝置70造成信號中斷的材料的捕集器。手術(shù)系統(tǒng)10在眼科手術(shù)中尤其 有用，其中有必要將不期望的生物材料破碎并從患者的眼睛移除。具體地說，手術(shù)系統(tǒng)10 可被用來在不引起對眼睛的不可修復(fù)的損壞的前提下移除白內(nèi)障。沖洗流體源20通常包括流體容器22和手術(shù)流體24。手術(shù)流體可以是任何已知的 手術(shù)流體且本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)要進行的手術(shù)性質(zhì)來選擇合適的手術(shù)流體。在眼科手術(shù) 系統(tǒng)中，手術(shù)流體24是例如BSS的眼科手術(shù)流體。導(dǎo)管60的每端分別連接到容器20和晶 狀體手持件50，使得眼科手術(shù)流體通過晶狀體手持件50的沖洗套管54被輸送到患者的眼 睛。收集盒30通常具有收集腔以及用于連接到手持件50和真空泵40中的每個的入 口和出口。收集腔容納從手術(shù)野經(jīng)由手持件50的針頭機構(gòu)52和抽吸導(dǎo)管62抽吸的生物 碎片。收集盒30可選自用于本領(lǐng)域已知的手術(shù)系統(tǒng)的任何收集機構(gòu)，不管其可重用性。因 此，收集盒30可以是任何已知的可重用收集機構(gòu)或一次性收集機構(gòu)?；诎踩院托l(wèi)生上 的理由，可能優(yōu)選的是，選擇配備流體水平檢測裝置的收集盒，該流體水平檢測裝置設(shè)計成 防止手術(shù)流體的溢流和泄漏。收集盒30借由本領(lǐng)域中已知的任何機構(gòu)安裝成與手持件50和泵40可操作相關(guān)聯(lián)。真空泵40通過抽吸導(dǎo)管62連接到收集盒30和手持件40，從而提供包括手持件、 導(dǎo)管和具有負壓或真空的收集盒的抽吸系統(tǒng)。真空泵40可以是本領(lǐng)域已知的任何泵，只 要其適合于外科系統(tǒng)，包括本手術(shù)系統(tǒng)。優(yōu)選地，真空泵40是一種適合于眼科手術(shù)系統(tǒng)的 泵。適用于本發(fā)明的泵的示例包括但不局限于，文丘里(venturi)泵、旋轉(zhuǎn)式葉片泵、隔膜 泵、流體環(huán)狀泵、活塞泵、渦旋泵、螺桿泵、汪克爾(Wankel)泵、外置葉片泵、升壓泵、多級羅 茨泵、蠕動泵和托普勒(To印Ier)泵。手術(shù)手持件50可以是包括可操作尖端、針頭52和用于圍繞針頭沖洗的環(huán)形套管 54的常規(guī)晶狀體乳化手持件。手術(shù)手持件50放置在手術(shù)野上或手術(shù)野中，以便移除不期望 的生物材料。例如，在眼科手術(shù)系統(tǒng)中，晶狀體手持件50被插入通過眼睛中的切口，且聯(lián)接 到能量源的可操作尖端施加能量(例如，超聲和激光)給手術(shù)野，以將例如白內(nèi)障的不期望 生物材料破碎。手術(shù)流體24通過環(huán)形套管54和針頭52被注入到手術(shù)野中，且同時將包含 不期望材料的流體抽吸遠離眼睛。 手術(shù)系統(tǒng)10通常需要用于沖洗和抽吸系統(tǒng)的兩條分離導(dǎo)管60和62。沖洗導(dǎo)管 60將手術(shù)手持件50連接到?jīng)_洗流體源20，以向手術(shù)野提供諸如BSS的手術(shù)流體24。沖洗 系統(tǒng)可包括可放置于手持件50與沖洗流體源20之間的一個或多個閥，用于控制沖洗流率， 藉此有助于維持手術(shù)野的合適壓力。例如，抽吸導(dǎo)管62將手術(shù)手持件50連接到收集盒30并然后連接到真空泵40，但 是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，可能修正抽吸部件的放置和連接。真空泵40通 過抽吸導(dǎo)管62可操作地連接到收集盒30，使得來自于手術(shù)野的不期望生物材料被抽吸到 收集盒30，用于臨時存儲和后續(xù)的處理。監(jiān)測裝置70測量手術(shù)系統(tǒng)中的物理或化學參數(shù)，例如壓力、流體流率和氣體流 率，以產(chǎn)生正確控制系統(tǒng)所必要的信號或信息。監(jiān)測裝置70可以是本領(lǐng)域已知的任何監(jiān)測 裝置，但在本發(fā)明中優(yōu)選的是采用已經(jīng)用于眼科手術(shù)系統(tǒng)中的監(jiān)測裝置。更優(yōu)選地，監(jiān)測裝 置70是電磁流量計，也稱為磁流計，其包含用于施加磁場給監(jiān)測現(xiàn)場用于測量的機構(gòu)。監(jiān) 測裝置70被附連到抽吸導(dǎo)管62的預(yù)定點處，使得監(jiān)測裝置的感測構(gòu)件暴露于抽吸流體。在 一個實施例中，監(jiān)測裝置70可選地連接到控制裝置72，控制裝置72收集來自于監(jiān)測裝置的 信息且將電子/機械信號傳輸給手術(shù)系統(tǒng)的預(yù)定現(xiàn)場。手術(shù)系統(tǒng)可用電子機構(gòu)進行計算， 其中計算的控制裝置分析收集到的參數(shù)并根據(jù)計算來產(chǎn)生編程信號。用于過濾弓I起至監(jiān)測裝置70的信號中斷的材料的捕集器80被放置在手術(shù)手持件 50與監(jiān)測裝置70之間，以在不期望的材料接觸監(jiān)測裝置70之前將其移除。捕集器80可被 修整以便根據(jù)需要捕獲來自于手術(shù)野的任何特定材料。然而，不管其設(shè)計，應(yīng)當保持對噪聲 誘發(fā)材料的選擇性，以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。噪聲誘發(fā)材料可取決于所采用的監(jiān)測裝置70的 類型和要進行的手術(shù)的性質(zhì)而變化。在一個實施例中，監(jiān)測裝置70是用于眼科手術(shù)系統(tǒng)的 磁流計，噪聲誘發(fā)材料是黏彈性體。該黏彈性體可源自于手術(shù)材料(例如，眼內(nèi)晶狀體、儀 器)或者患者的眼睛(例如，玻璃體)。因此，在一個實施例中，用于捕集噪聲誘發(fā)材料的機 構(gòu)被設(shè)計成捕獲這種黏彈性體。圖2是過濾引起信號中斷的材料的捕集器80的實施例，其中捕集器具有連接到 手持件50的入口 82、通過抽吸導(dǎo)管62連接到收集盒30的出口 84、以及多個捕集構(gòu)件88。捕集器80包封有殼體86，殼體86具有用于捕集的內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間中捕集構(gòu)件88 陣列布置以捕獲噪聲誘發(fā)材料。來自于手持件50的手術(shù)流體被引入到入口 82中并在通過 捕集構(gòu)件88過濾之后經(jīng)由出口 84排出。殼體88的內(nèi)部空間形成其寬度大于入口和出口 的寬度的腔，以便提供足夠的捕集/流動空間。捕集構(gòu)件88可按照許多不同的形式陣列布 置，只要這種變型不會引起其捕集性能的總損失。在優(yōu)選的實施例中，捕集構(gòu)件88沿著抽 吸流方向被放置成兩排或多排，以便使得材料進行分層捕獲且每排具有兩個或多個捕集構(gòu) 件，從而使得在構(gòu)件之間形成用于流體通道的多個間隙。捕集器88的數(shù)量可與其一定程度 的捕集能力成比例，且因此該數(shù)量可基于預(yù)測的捕集容積來確定。優(yōu)選的是制備一個捕集 器單元，該捕集器單元可持續(xù)至少一個完整操作而不需要進行置換。捕集構(gòu)件和間隙的尺 寸可由本領(lǐng)域技術(shù)人員基 于要捕獲的材料和流率來確定。在一個實施例中，捕集器80可選 地包括指示器，指示器顯示捕集器80的剩余捕集性能以便操作者或輔助人員可確定捕集 器的置換定時。本發(fā)明在捕集或捕獲噪聲誘發(fā)(即，信號中斷)材料方面尤其有用，該噪聲誘發(fā) 材料在其黏性、與捕集構(gòu)件88的材料之間的結(jié)合力或表面親和力方面區(qū)別于載送流體 (carrier fluid)。捕集器80需要壓力，以將信號中斷材料推動通過捕集構(gòu)件88之間的間 隙，該壓力比推動載送流體通過間隙所需的壓力要大得多。載送流體通常是平衡鹽溶液，且 信號中斷材料包括可干涉監(jiān)測裝置70的黏彈性體或其它材料和組織。重要的是，捕集器允許流動壓力將信號中斷材料推動通過間隙，使得流體不過量 地集中在捕集器80的上游。例如，當捕集器80的排完全填充信號中斷材料時，捕集器必須 允許壓力來通暢至下一排的路徑。應(yīng)當注意的是，圖2中所示的材料不僅被捕集在構(gòu)件88 上，而且主要將被捕集在構(gòu)件88之間。本發(fā)明不同于現(xiàn)有技術(shù)的顆粒狀捕集器之處在于，在現(xiàn)有技術(shù)的顆粒狀捕集器 中，顆粒由于其物理尺寸太大而不能通過間隙從而被捕集。在顆粒狀捕集器中，一旦顆粒被 捕集，那么顆粒將不能進一步向下游移動。一旦先前一排被填充，本發(fā)明的捕集器允許被捕 集材料向下游移動到下一排。這允許本發(fā)明的捕集器提供對捕集器的相對小截面面積的大 捕集性能。不同于需要大截面面積(例如，過濾紙)或大容積(例如，多孔泡沫過濾器或填 滿的床過濾器)的現(xiàn)有技術(shù)顆粒狀捕集器，本發(fā)明并不需要在平行于構(gòu)件88的方向上是深 的。本發(fā)明的捕集器的性能通過在不增加其截面面積的前提下使得其變長(添加構(gòu)件88 的排)而增加。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)顆粒狀捕集器的另一個優(yōu)勢在于，本發(fā)明并不會被阻塞且 防止顆粒狀捕集器會出現(xiàn)的流體流動。一旦捕集器80填滿，包括信號中斷材料的流體將繼 續(xù)流動通過捕集器80。在一個實施例中，例如黏彈性體的信號中斷材料90的黏性和結(jié)合力引起在捕集 構(gòu)件88處的自動捕集。由于壓力差異和針頭52的窄開度，黏彈性材料趨于變成通過針頭 的帶狀結(jié)構(gòu)。當黏彈性體90的帶進入兩個捕集構(gòu)件88之間的間隙中時，它被黏住，而過濾 后的手術(shù)流體自由流動通過任何未阻塞的路徑。于是，過濾后流體的抽吸流繼續(xù)通過并行 的間隙。當間隙都充滿噪聲誘發(fā)材料時，抽吸流將材料推出一個或多個弱的間隙。接著，該 被推出的材料被捕集在下一排捕集構(gòu)件中。以這樣的方式繼續(xù)，間隙的排按順序很大程度 地被噪聲誘發(fā)材料填充，其中每排具有使得手術(shù)流體自由流經(jīng)其的至少一個間隙。
圖3是用于捕集引起信號中斷的材料的機構(gòu)的優(yōu)選實施例。腔容納多個捕集構(gòu)件 88，捕集構(gòu)件88沿著抽吸流方向以多排對齊。捕集構(gòu)件88以交替的形式或者“Z”形式線 性排布，使得從兩個捕集構(gòu)件之間的間隙流出的材料面向下一排中的捕集構(gòu)件。這種形式 可增加材料接觸捕集構(gòu)件的機會，從而導(dǎo)致增強的捕集效率。 實施例被描述以便最佳地解釋本發(fā)明的原理及其實踐應(yīng)用，藉此使得本領(lǐng)域技術(shù) 人員能夠以各種實施例和各種變型來施用本發(fā)明。由于本文所述的構(gòu)造和方法可進行各種變換而不偏離本發(fā)明的范圍，因此在前述 說明書中所包含或者在附圖中所示出的所有內(nèi)容旨在應(yīng)當解釋為描述性的而非限制性的。 因此，本發(fā)明的領(lǐng)域和范圍不應(yīng)當由任何前述的示例性實施例限制，而是僅應(yīng)當由后述權(quán) 利要求書及其等同物來限定。
權(quán)利要求
一種手術(shù)系統(tǒng)，包括沖洗流體源；收集盒；手持件，所述手持件應(yīng)用到手術(shù)區(qū)域，用于注入沖洗流體且用于抽吸生物材料；第一和第二導(dǎo)管，所述第一和第二導(dǎo)管將手持件連接到?jīng)_洗流體源和收集盒中的每個；監(jiān)測裝置；和捕集器，所述捕集器包括帶有入口和出口的殼體，所述入口連接到手持件，所述出口通過導(dǎo)管和多個捕集構(gòu)件連接到收集盒，所述多個捕集構(gòu)件放置在殼體內(nèi)部以便捕獲引起至監(jiān)測裝置的信號中斷的材料，其中，將信號中斷材料推動通過在捕集構(gòu)件之間的間隙所需的壓力比推動載有信號中斷材料的載送流體通過所述間隙所需的壓力要大得多。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述捕集構(gòu)件沿著抽吸流方向陣列 成兩排或多排，且每排具有至少兩個捕集構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述捕集構(gòu)件以交替的形式線性排 布，使得從兩個捕集構(gòu)件之間的間隙流出的材料面向下一排中的捕集構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，所述手術(shù)系統(tǒng)用于眼科手術(shù)，且所述 手持件是應(yīng)用到患者眼睛的晶狀體乳化手持件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，其特征在于，要被捕集的材料是黏彈性體。
6.一種用于捕獲包含在載送流體中的信號中斷材料的捕集器，包括殼體，所述殼體具有用于連接到手術(shù)手持件的入口和用于連接到收集盒的出口 ；和 多個捕集構(gòu)件，所述多個捕集構(gòu)件放置在殼體的內(nèi)部，以捕獲引起至監(jiān)測裝置的信號 中斷的信號中斷材料，其中推動信號中斷材料通過捕集構(gòu)件之間的間隙所需的壓力大于推 動載送流體通過所述間隙所需的壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6手術(shù)的捕集器，其特征在于，所述捕集構(gòu)件沿著抽吸流方向陣列成 兩排或多排，且每排具有至少兩個捕集構(gòu)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7手術(shù)的捕集器，其特征在于，所述捕集構(gòu)件以交替的形式線性排布， 使得從兩個捕集構(gòu)件之間的間隙流出的材料面向下一排中的捕集構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求6手術(shù)的捕集器，其特征在于，要被捕集的材料是黏彈性體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種手術(shù)系統(tǒng)(10)，包括沖洗流體源(20)、收集盒(30)、應(yīng)用到手術(shù)區(qū)域用于注入沖洗流體且用于抽吸生物材料的手持件(50)、將手持件(50)連接到?jīng)_洗流體源(20)和收集盒(30)中的每個的第一和第二導(dǎo)管(60和62)、監(jiān)測裝置(70)以及用于捕集引起至監(jiān)測裝置(70)的信號中斷的材料(80)的機構(gòu)。
文檔編號A61M1/00GK101888820SQ200880119547
公開日2010年11月17日 申請日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者R·P·瓊斯 申請人:博士倫公司