眼科手術盒及系統的制作方法

專利名稱：眼科手術盒及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及眼科手術盒以及泵系統。更特別地，本申請涉及文氏 管眼科手術盒及泵。
背景技術：
本領域中熟知用于各種泵系統、包括文氏管泵的眼科手術盒。尤 其用于文氏管泵的這種手術盒，通常包括具有剛性壁的盒，其可以連接 至沖洗/抽吸管道。依次地，管道通常連接至外科醫生在眼科手術期間 使用的外科手術手持件。然后，具有剛性壁的盒包含盒或容器的內部容 積的大部分，其從手術部位收集抽吸流體和組織液用于稍后處理。這種 盒可以是一次性或者可重復使用的。這種具有剛性壁的盒通常固定在泵 組件中，并且因而特別重要的是這種盒具有液位檢測配置以防止盒溢出 和泄漏手術流體到泵的內部而造成生物危害和可能破壞泵。
現有已知的液面檢測配置，諸如在美國專利4773897中所公開的， 其中在盒的已定義室中使用浮動球。隨后，浮動球隨著盒內液面增加而 浮動，并且最終阻塞光源和光電晶體管之間的通路，這兩者組合以形成 液面監測器。 一旦浮動球阻塞光到達光電監測器的路徑，那么系統觸發 泵停止，而停止抽吸，直到盒清空。雖然這種浮動球配置已經使用多年 并且是可靠的，但是隨著時間過去，浮動球某種程度上浸水并且來自球 的浮動的精確量在生產期間因球而異。因而，盒內流體的精確高度并非 一致地由這種浮動球和光監測器配置而確定。
對于泵盒而言，通常包括連接至盒的抽吸和沖洗管道。當需要清 空盒時，該管道通常需要被牽拉脫離盒上的匹配鉤狀件。使這種管道牽 拉脫離鉤狀件會有些困難和耗時，并且不易于實現。因而，適合的是具 有收集盒，其中大部分管道不需要移除其連接。這將加快手術速度，并且使其對于手術室人員更友好以及時地準備好所述盒用于進一步手術。 現有技術的外科手術盒通常將來自抽吸管的流體從朝向盒子后部 并且遠離操作者的位置傾倒入盒子中。在手術期間，外科手術控制臺通 常具有傳感器和指示器圖標和可聽見的警報，在當假設抽吸流己經停止 時使用，同時還對抽吸管道施加真空。這種配置通常足以允許安全操作 手術盒。然而，操作者需要的是易于觀察流體流入盒的容器的內部容積 中以向操作者提供簡單和方便的視覺反饋，即存在抽吸流體流。
典型的現有技術外科手術盒的形狀是基本上三維矩形。所需的是， 提供一些類型的對準或插入引導以幫助操作者正確地將盒插入其各個 泵中。
因而，需要一種改進的眼科手術盒及系統。


圖1是根據本發明的眼科手術系統的透視圖2是根據本發明的眼科手術系統的一部分的透視圖3是圖2的剖面視圖4是圖3的相反側的透視圖5是圖4的前視圖6是根據本發明的眼科手術盒的一部分的透視圖7是根據本發明的眼科手術盒的透視圖8是圖6的備選實施例的頂視圖9是圖2的盒的一部分的局部橫截面；
圖IO是根據本發明的檢測配置的圖示；
圖11是根據本發明的液面指示器的備選實施例；
圖12是圖11的液面檢測的圖示；以及
圖13是用于根據本發明備選實施例的光電探測器的盒檢測。
具體實施例方式
圖1示出了根據本發明的眼科手術控制臺(console)lO的透視圖。 控制臺IO包括主體或機架12、顯示器14和泵16。控制臺IO還可以包
7括IV電極組件、其它眼科手術模塊諸如光模塊、剪刀模塊、第二泵， 和其它典型眼科手術模塊，所有這些部件未示出。具有下文詳細所述的 內部容積的具有剛性壁的容器18形成盒的一部分，用于與眼科手術泵
諸如泵16—起使用，并且通常插入泵16中。容器優選由適用于眼科手 術的透明塑料材料制成，正如本領域中己知的。容器或盒18優選包括 至少一個形成在容器18的側壁22中的具有錐度的對準槽20。槽優選 從后壁24朝向前壁26延伸。沖洗歧管基座(下文將詳細描述)優選可 移除地連接至容器18，并且使用鉤狀件(barb) 28和槽口 30保持在容 器18上。抽吸通路優選形成在容器18中，用于通過入口 32而接收來 自眼睛的抽吸液和組織。抽吸通路(下文將詳細描述)優選在流體和組 織收集在容器18的內部容積的大部分中之前將流體流引向容器的前半 部。液面指示器34優選形成在容器18的壁22上，從而泵的相關的光 電檢測器(下文將詳細描述)可以確定容器18中流體的高度。
容器18包括頂壁36，頂壁具有第一部分用于接納沖洗和抽吸歧管 基座，頂壁并具有第二部分，該第二部分具有用于連接至歧管的抽吸管 道的結構32，頂壁并具有用于連接至文氏管泵的結構38。結構38通常 是孔，將氣體吹在其上以便于在容器18中形成文氏管吸入。
具有錐度的槽20優選是形成在容器18的相對側壁上的一對具有 錐度的對準槽中之一。槽優選具有基本上外擴的U形。這些槽20幫助 用戶將容器18插入泵16中，并且確保將容器18正確地對準在泵16中。 圖3示出了容器18的剖面透視圖，所述容器18在側壁22相對側上具 有側壁40。圖3還示出圖2中未示出的另外優選的對準槽20。
圖4示出了圖3中所示視圖的相對側的剖面透視圖。圖4在箭頭 42處示出了容器18內部容積的大部分的一半。如圖所示，容器18通 常包括遍布容器18中間隔設置的多個剛性支撐元件44。當在容器18 的內部容積42中抽真空時，這些剛性支撐元件44防止側壁22和40塌 縮。抽吸路徑基本上示出在46處，并且抽吸液和組織在箭頭48的方向 上在容器18中流動，容器18用于通過入口 32接收來自眼睛的抽吸液 和組織。抽吸路徑46將流體流導向前半部，并且優選從容器18的后部 導向容器18的前壁26附近。通過將流體流導向前壁26，抽吸路徑46允許操作者容易地觀察在手術期間是否抽吸液和組織流入容器18的內
部容積42中。這是尤其有利地，因為其向操作者提供了直接的視覺反 饋，即在手術期間組織抽吸正確地執行功能。這樣，在流體和組織收集 在容器18的內部容積42的大部分中之前，抽吸路徑46將流體流導向 容器18的前半部。
圖5是圖4的透視圖的平面正視圖，并且更清晰地在箭頭48處示 出了流體流的方向上的抽吸路徑4 6 。
圖6示出了根據本發明的沖洗和抽吸歧管基座50的優選實施例的 透視圖。歧管基座50包括與圖2中所示的槽口 30配合的翼片(tab) 52，并且基座50還優選配合在鉤狀件28和頂面36之間，從而歧管基 座50牢固地保持在容器18上。歧管基座50和容器18組合以形成根據 本發明的眼科手術盒。歧管基座50優選包括沖洗入口管54，用于接收 來自沖洗源的沖洗流，正如本領域熟知的。歧管基座50還優選地包括 沖洗出口管56，用于允許沖洗流體從管54流入在手術期間使用的眼科 手術器械。歧管基座50還優選包括抽吸管線58和抽吸管60，用于從 手術位置(未示出)將抽吸液和組織送入容器18。抽吸管60連接至入 口 32。歧管基座50還優選包括抽吸歧管62，抽吸歧管62將抽吸管線 58和抽吸管60與回流和液體排出管道64連接。塊體(block) 66和 68向常規壓縮閥提供了接觸面，用于打開和關閉回流和排出管道64以 及抽吸管線60，并且以常規方式經由泵16和手術控制臺10而受控。 沖洗入口管54還優選包括并且與壓縮閥配合用于打開和關閉沖洗流體 流。沖洗歧管70將回流管道64與沖洗入口管54和沖洗出口管56連接。 圖6示出了具有另外的空槽72的歧管基座50，所述空槽72可以用于 本發明的備選實施例，將在下文中在圖8詳細描述。
歧管基座50便利地允許沖洗入口和出口管54和56以及抽吸管線 58在整個手術期間保持連接至歧管基座50，如上所述。如果容器18將 填充有流體和組織并且需要清空，簡單按壓翼片52和使管道60單獨脫 離容器18，將允許操作者清空容器18并且快速地將歧管基座50連同 抽吸管60再連接至容器18。這樣，容器18可以快速和便利地清空， 而無需進行笨拙和通常數次困難的移除管道54、 56和58，如現有技術中所需的。
圖7是根據本發明的盒74的透視圖，其包括容器18和歧管基座 50，如上所述。盒74示為具有整個長度的管道54、 56和58、以及保 持帶76，用于包含在眼科手術包中。
圖8示出了根據本發明的歧管基座的備選實施例的頂視圖。除了 歧管基座78優選包括第二抽吸管線或管道80之外，歧管基座78與上 述的基座50相同。管道80連接至備選實施例的歧管82，其類似于上 述的歧管62。根據所執行的手術，外科醫生可能更傾向于第二抽吸管 線80，如圖8中所示，從而可以連接第二手術手持件，而無需將管道 從連接至抽吸管線58的手術手持件上移除。圖8還便利地示出優選的 壓縮閥位置，如84處黑色"X"所示。
圖9示出了容器18的局部剖視橫截面，示出液面指示器34與泵 16的相關光電檢測器86協作。液面指示器34優選形成在容器18的壁 22上，從而泵16的相關光電檢測器86可以確定容器中的液面。液面 指示器34基本上作為棱鏡(prism)工作，以檢測容器18中的液面。
液面指示器34是具有凹口的部分，如圖所示具有基本上與容器18 的壁22平行的面88、以及將面88連接至容器18的壁22的一對成角 度的側部90和92，以形成棱鏡，從而可以由光電檢測器86確定盒74 的液面。
光電檢測器86可以是合適的成像裝置和光源，諸如電荷耦合裝置 (CCD)或CMOS裝置，或者優選可以是接觸圖像傳感器。接觸圖像傳感 器基本上是用于創建圖像的光電檢測器的一維陣列。接觸圖像傳感器的 一個實例是來自COMS Sensors公司可獲得的Model M106 — A6 — R1模塊。
這種接觸圖像傳感器尺寸相對較小，并且有利地用于本發明中。雖然如 上所述，但是根據本發明也可以使用其它光電檢測器。
圖10示出了通過液面指示器的光發射圖，諸如34 (圖10的棱鏡 未繪制成與圖9相同的尺寸)。液面指示器34和光電檢測器86協作， 從而通過穿過棱鏡以及具有不同折射率的材料邊界之間的光透射的物 理現象來檢測液面。正如本領域技術人員將意識到的，當光以直角與兩 種媒介之間的邊界相交時，幾乎所有的光都透射通過該邊界。然而，當光以小于90°的角度與兩種媒介之間的邊界相交時， 一些光透射，而 一些光反射。光的角度和兩種媒介之間折射率的變化確定了多少光透射
而多少光反射。該原理應用于本發明，以檢測盒74中的液面。使用諸 如接觸圖像傳感器的光電檢測器86檢測盒74中液面包括兩組邊界條 件。 一組邊界條件是在液面以下，而另一組邊界條件存在于液面之上。 兩組邊界條件具有兩個交界面。 一個交界面在空氣和盒材料之間，而另 一個交界面在盒材料和盒內含物之間，即抽吸液和組織或空氣。空氣和 盒材料之間的第一交界面是無意義的，因為反射的光的量將相同，而不 受盒內含物的影響。盒材料和盒內含物之間的第二交界面是最重要的， 因為反射光的量直接與盒內含物相關。圖10的各條線示出了反射光的 這一差別。
進一步考慮上述的反射強度概念，通過定制反射和透射系數，可 以實現存在的流體和不存在的流體的強度之間的更大差別。這可以通過 將特征模制在盒壁上而實現，如上參考圖9所述。光電檢測器86接收 的光量直接與媒介邊界處反射的光量成比例。通過監視每個光電檢測器 處接收的光量，可以確定液面。液面將對應于反射光強度改變的點。
圖11和12示出了根據本發明的液面指示器的備選實施例。圖11 示出了具有凸出區域96的液面指示器94，從而凸出區域放大了容器中 的任何流體，由此允許光電檢測器100確定盒101的液面。液面指示器 94與對比色帶98協作，從而凸出區域96放大存在流體的條帶98，而 不放大不存在流體的條帶，如圖12中所示。隨后，光電檢測器100可 以確定放大的條帶改變成未放大的條帶的點。凸出區域96基本上是透 鏡，其利用空氣和流體之間折射指數的差別。在圖11的實施例中，如 果盒模制有凸出區域96，其將放大圖像，例如位于盒的相對側上的條 帶98。圖13示出了根據本發明的又一實施例。圖13包括類似上述的 盒側壁102的局部正視圖，并且還包括類似于如上所述的指示器34的 液面指示器104。指示器104還包括幾何圖形106，或者其它標志，其 可用于識別手術中將使用的盒的類型。該識別對于系統用戶是便利的， 因為可以區別較晚的盒與較前的盒，并且將正確的外科設置呈現給外科 醫生。標志106優選地位于指示器104中，處于不需要液面檢測的位置。
ii因而已經示出了本發明的眼科手術盒和系統，其改變對于本領域 技術人員將是明顯的。這種改變將落入本發明以及在此所述的權利要求 的范圍中。
權利要求
1、一種用于與眼科手術泵一起使用的盒，用于收集來自患者眼睛的抽吸液和組織，包括具有剛性壁的容器，其具有內部容積；至少一個具有錐度的對準槽，形成在容器側壁中并且從后壁向前壁延伸；沖洗和抽吸歧管基座，可移除地連接至容器；抽吸路徑，形成在容器中，用于接收來自眼睛的抽吸流體和組織，并且在流體和組織收集在容器的內部容積的大部分中之前，將流體流導向容器前半部；以及液面指示器，形成在容器壁上，從而泵的相關光電檢測器可以確定容器中的液面。
2、 根據權利要求l所述的盒，其特征在于，容器由透明塑料材料 制成。
3、 根據權利要求l所述的盒，其特征在于，容器包括頂壁，頂壁 具有第一部分和第二部分，第一部分用于接納沖洗和抽吸歧管基座，第 二部分具有用于連接至歧管的抽吸管道的結構以及用于連接至文氏管 泵的結構。
4、 根據權利要求l所述的盒，其特征在于，盒具有形成于容器的 相對側壁上的一對具有錐度的對準槽。
5、 根據權利要求4所述的盒，其特征在于，槽具有基本上外擴的U形。
6、 根據權利要求l所述的盒，其特征在于，歧管基座還包括灌注 入口管、灌注出口管、流體排出管和第一抽吸管。
7、 根據權利要求6所述的盒，其特征在于，還包括第二抽吸管。
8、 根據權利要求6所述的盒，其特征在于，歧管基座還包括連接至灌注入口管、灌注出口管和流體排出管的沖洗歧管、以及連接至第一 抽吸管和流體排出管的抽吸歧管。
9、 根據權利要求7所述的盒，其特征在于，抽吸歧管還連接至第 二抽吸管。
10、 根據權利要求1所述的盒，其特征在于，抽吸路徑從容器的 后部形成到容器的前壁附近。
11、 一種用于與眼科手術泵一起使用的盒，用于收集來自患者眼睛的抽吸液和組織，包括具有剛性壁的容器，具有內部容積；以及至少一個具有錐度的對準槽，形成在容器側壁中，并且從后壁向 前壁延伸，用于簡化將盒插入泵中。
12、 根據權利要求ll所述的盒，其特征在于，盒具有形成于容器 的相對側壁上的一對對準槽。
13、 根據權利要求12所述的盒，其特征在于，槽基本上是外擴U形的。
14、 一種用于與眼科手術泵一起使用的盒，用于收集來自患者眼 睛的抽吸液和組織，包括具有剛性壁的容器，具有內部容積；以及沖洗和抽吸歧管基座，可移除地連接至容器，用于允許在手術期 間清空所述盒，而無需使得沖洗和抽吸管道脫離歧管基座。
15、 根據權利要求14所述的盒，其特征在于，容器包括頂壁，頂 壁具有第一部分和第二部分，第一部分用于接納沖洗和抽吸歧管基座，第二部分具有用于連接至歧管的抽吸管道的結構以及用于連接至文氏 管泵的結構。
16、 根據權利要求15所述的盒，其特征在于，歧管基座還包括灌 注入口管、灌注出口管、流體排出管和第一抽吸管。
17、 根據權利要求16所述的盒，其特征在于，還包括第二抽吸管。
18、 根據權利要求16所述的盒，其特征在于，歧管基座還包括連 接至灌注入口管、灌注出口管和流體排出管的沖洗歧管、以及連接至第 一抽吸管和流體排出管的抽吸歧管。
19、 根據權利要求17所述的盒，其特征在于，抽吸歧管還連接至 第二抽吸管。
20、 一種用于與眼科手術泵一起使用的盒，用于收集來自患者眼 睛的抽吸液和組織，包括具有剛性壁的容器，具有內部容積；以及抽吸路徑，形成在容器中，用于接收來自眼睛的抽吸流體和組織，并且在流體和組織收集在容器的內部容積的大部分中之前，將流體流導 向容器前半部，由此允許用戶視覺上確認流體和組織正流入容器。
21、 根據權利要求20所述的盒，其特征在于，抽吸路徑從容器的 后部形成到容器的前壁附近。
22、 一種用于與眼科手術泵一起使用的盒，用于收集來自患者眼 睛的抽吸液和組織，包括具有剛性壁的容器，具有內部容積；以及液面指示器，形成在容器壁上，從而泵的相關光電檢測器可以確 定容器中的液面。
23、 根據權利要求22所述的盒，其特征在于，液面指示器是凹口 部分，所述凹口部分具有基本上與容器壁平行的面以及將所述面連接至 容器壁的一對成角度的側部，以形成棱鏡，從而可以由光電檢測器確定 盒的液面。
24、 根據權利要求22所述的盒，其特征在于，液面指示器是凸出 區域，從而凸出區域放大容器中的任何流體，由此允許光電檢測器確定 盒的液面。
25、 一種眼科手術泵系統，包括手術控制臺，包括文氏管泵，該文氏管泵包括用于確定相關盒的 液面的光電檢測器；具有剛性壁的容器，具有內部容積；以及液面指示器，形成在容器壁上，從而光電檢測器可以確定盒的液面。
26、 根據權利要求25所述的系統，其特征在于，液面指示器是凹 口部分，所述凹口部分具有基本上與容器壁平行的面以及將所述面連接 至容器壁的一對成角度的側部，以形成棱鏡，從而可以由光電檢測器確 定盒的液面。
27、 根據權利要求25所述的系統，其特征在于，液面指示器是凸 出區域，從而凸出區域放大容器中的任何流體，由此允許光電檢測器確 定盒的液面。
28、 根據權利要求25所述的系統，其特征在于，光電檢測器是接 觸圖像傳感器。
29、 根據權利要求25所述的系統，其特征在于，液面指示器還包 括用于利用光電檢測器來識別所述盒的標志。
全文摘要
一種用于眼科手術泵(16)的盒(74)，用于收集來自患者眼睛的抽吸液和組織，包括具有剛性壁的容器(18)，其具有內部容積(42)。至少一個錐形對準槽(20)形成在容器側壁中，并且從后壁(24)向前壁(26)延伸。沖洗和抽吸歧管基座(50)可移除地連接至容器(18)。抽吸路徑形成在容器(18)中，用于接收來自眼睛的抽吸液和組織并且在流體和組織聚集在容器(18)的內部容積(42)的大部分中之前將流體流導向容器(18)前半部。液面指示器(34)形成在容器(18)的壁(22)上，從而泵(16)的相關光電檢測器(86)可以確定容器(18)中的液面。
文檔編號A61M1/00GK101472626SQ200780021213
公開日2009年7月1日 申請日期2007年6月6日 優先權日2006年6月10日
發明者J·T·沃爾特, M·艾斯丘 申請人:博士倫公司