專利名稱：用于眼科手術系統的空氣分離器的制作方法
技術領域：
本發明涉及檢測手術泵系統中的抽吸流率。更具體地講，本申請針對與眼科顯微 手術泵系統一起使用的手術盒。
背景技術：
本節中的陳述僅僅提供了與本申請公開內容有關的背景信息并且可能并不構成 現有技術。組織和流體流動通過抽吸管的流量和流率在包括眼科手術的各種手術中是讓人 感興趣的。在眼科顯微手術中，小探頭被插入手術部位以便去除組織，并且流體可能被注入 手術部位。輸注流體也可以從手術部位抽吸。手術盒也可以耦合至手術探頭，以實現收集 抽吸的流體。測量手術抽吸流率可能是有用的，因為其可用于實現安全控制眼科手術設備。 然而，空氣泡在抽吸測量裝置中移動通過，以及其它因素，可能使得流率測量難以實現。因此，希望在一次性手術盒中采用空氣過濾或分流裝置，以允許通過排除或極大 地減少空氣泡的任何影響而精確測量流率。
發明內容
本申請的公開內容涉及眼科手術系統，其中，抽吸流道被布置和構造成從流經其 中的液體分離空氣。根據本申請的一個方面，一種用于眼科手術系統的手術盒被提供，其包 括殼體，其具有斜角定向的第一流道和豎直定向的第二流道，第二流道與斜角定向的第一 流道會合以在它們之間建立流體連通。斜角定向的第一流道具有布置在豎直定向的第二流 道下游的下游部分，和布置在豎直定向的第二流道上游的上游部分。斜角定向的第一流道 的下游部分的橫截面面積大于上游部分的橫截面面積。下游部分的橫截面面積大于上游部 分的橫截面面積的量值或比例足以減緩流體流動通過斜角定向的第一流道的速度，以便允 許流體中的空氣上升并且流入豎直定向的第二流道中。通過這里提供的描述可以理解其它可應用的領域。應當理解，這里的描述和實施 例都只是用于解釋的目的，而不能理解為限制本申請公開內容的范圍。
這里描述的附圖只是用于解釋的目的，而不能理解為以任何方式限制本申請公開 內容的范圍。圖1是根據本申請公開內容的原理的用于眼科手術系統的手術盒的一個實施方 式中的殼體的一部分的剖切透視圖；以及圖2是根據本申請公開內容的原理的第二實施方式中的殼體的一部分的剖切透 視圖。
具體實施例方式下面的描述在本質上僅僅是示例性的，而不能理解為限制本申請公開內容、應用 場合和使用方式。應當理解，在所有圖中，相同的附圖標記表示相似或相應的部件和特征。在一個實施方式中，空氣分離器設置在用于眼科手術系統的抽吸流量測量裝置 100中。抽吸流量測量裝置100包括殼體102，其可以具有入口 104，用于從手術部位(未示 出)接收抽吸流體，出口 106，用于輸出從抽吸流體分離的空氣，和出口 108，用于將抽吸的 流體輸出至收集貯存器(未示出)。殼體102具有斜角定向流道110，和豎直定向流道130， 該豎直定向流道與斜角定向流道在會合部116會合。斜角定向流道110具有布置在會合部116下游的下游部分112。斜角定向流道 110還具有布置在會合部116上游的上游部分122，其與入口流道122連通。入口流道 122 (和通向上游部分122的入口)具有橫截面面積124，其尺寸足以允許或建立經過其中 的例如在100和130毫米每秒之間的流體流速Vf。斜角定向流道110的下游部分112的 橫截面面積114大于上游橫截面面積124。優選地，下游部分的橫截面面積114大于上游 橫截面面積124的量值或比例足以減緩流體流動通過斜角定向流道110的速度，以便引起 流體中的空氣沿著斜角定向的表面120上升并且進入豎直定向流道130中。當然，本領域 技術人員可以認識到，斜角定向流道110也可以是豎直定向的。因此，使用術語"斜角定向 (diagonally-oriented)‘‘應當理解為包括豎直定向。具體地講，下游橫截面面積114多出的量值或比例可有效地增加流動阻力，并且 將下游部分中的流速降低到這樣的程度，即任何空氣的浮力引起空氣上升的速度高于流體 流經下游部分的速度。因此，下游橫截面面積114比所述上游橫截面面積124多出的量值或 比例可將流體在下游部分112中的流動速度降低到大致等于或小于空氣泡在下游部分112 中因浮力上升的速度。應當指出，在示于圖1的實施方式中，上游橫截面面積124不是位于會合部116的 緊鄰前面，而是定位在會合部116上游一段距離處，如示于圖1。然而，上游橫截面面積124 可以位于更靠近會合部116處。更具體地講，上游橫截面面積124優選地位于與會合部116 相隔一段預定距離處，以使得經過上游橫截面面積124的流體流速在斜角定向流道110和 豎直定向流道130之間會合部116的下游點實質上減緩至分離速度Vs。該預定距離確保在 空氣泡移動到會合部116下游后空氣泡開始上升(或建立沿向上方向的速度)，以使得空 氣泡向上上升而進入豎直定向的第二流道130。應當指出，上游部分122的橫截面可以變 化，以在上游橫截面面積124和下游橫截面面積114之間提供逐漸過渡。從上游橫截面面 積124開始的過渡同樣位于與會合部116相隔一段預定距離內，以便確保流體中的空氣在 向上朝向豎直定向流道130上升之前將移動經過會合部116的下游。雖然示于圖1的上游 橫截面面積124位于會合部116上游一段距離處，但上游橫截面面積124可以位于更靠近 會合部116處，如示于圖2的空氣分離器的第二實施方式中那樣。參看圖2，提供了用于眼科手術系統的流量測量裝置200內的空氣分離器的第二 實施方式。流量測量裝置200包括殼體202，殼體中包括斜角定向流道210和豎直定向流 道230，該豎直定向流道與斜角定向流道在會合部216會合。斜角定向流道210具有布置在 會合部216上游的上游部分222，和布置在會合部216下游的下游部分212。斜角定向流道 210使其上游部分222與入口流道222連通。上游部分222包括上游橫截面面積224，其尺寸足以允許或建立經過其中的例如100和130毫米每秒之間的流體流速Vf，。下游部分212 的橫截面面積214大于上游橫截面面積224。在該第二實施方式中，上游橫截面面積224位 于會合部216的緊鄰上游，如示于圖2。也可與第一實施方式一樣，上游橫截面面積224和 過渡區位于與豎直定向流道230的會合部216相隔一段預定距離處。下游部分的橫截面面 積214大于上游橫截面面積224的量足以在流體經過會合部216后減緩流體流動通過第一 流道210的速度，以便允許流體中的空氣流沿著斜角延伸的第一表面220上升并且進入大 致豎直流道230。同樣地，上游橫截面面積224優選地與會合部216相隔一段預定距離，以 使得經過上游橫截面面積224的流體流速在斜角定向流道210和豎直定向流道230之間的 會合部216的下游點實質上減緩至分離速度Vs。該預定距離確保流體中的空氣泡228在經 過會合部216下游后將開始上升(或建立沿向上方向的速度)，以使得空氣泡228向上上升 進入豎直定向流道230。在第二實施方式中，殼體202還包括電極室250，用于測量抽吸流體流率。流體 測量裝置優選采用隔離的霍爾效應電磁流量計(未示出，但描述于美國專利6，599，277和 6，634，237)，其利用了這樣的優勢，即眼科手術中常用的鹽溶液是導電的。霍爾效應涉及在 經受磁場時跨越電流承載導體252和254之間流動的導電流體產生電勢。因此，如果施加 了磁場，就會在抽吸收集貯存器兩側感應出電壓。眼科手術泵系統中的這種流量測量包括 應用磁場源和電磁體。流量檢測電極室250還包括布置在電極端子室250大致相對兩側的 第一和第二電極端子252和254。流經電極端子室250的流體一般包括導電鹽溶液。這樣， 第一和第二電極端子252和254以彼此分隔的關系彼此面對，分隔距離足以產生至少一個 代表流經電極端子室250的流體流率的電信號。因此，流道210和230被構造成在流體流 到達流量檢測電極室250之前從一股流體流出分離空氣，以便允許測量流體流量，而不會 受到空氣泡引起的雜波的影響。類似的配置也可用于圖1中的裝置中。在上面的實施方式中，豎直定向的第二流道優選具有小于上游橫截面面積的預定 比例的窄橫截面面積，在小于這一比例的情況下，所述窄橫截面面積可實現基本上允許空 氣流動通過豎直定向的第二流道并基本上阻止液體流動通過豎直定向的第二流道。至少在 第二實施方式中，豎直定向的第二流道230的窄橫截面面積小于第一流道210的上游橫截 面面積224的50%。同樣地，至少在第二實施方式中，下游橫截面面積214優選至少比所述 上游橫截面面積224大50%。關于每個上面的實施方式中的斜角定向流道，該流道相對于 豎直定向流道成一角度，該角度在大約10度和大約80度之間。從上面的描述可以理解，本發明通過構造出第一和第二流道而從一股流體流分離 空氣泡，以便防止空氣泡流到抽吸流量測量裝置，從而提供了對抽吸流量控制的改進。本發 明在這里僅以示例的方式示出，本領域技術人員可以作出各種修改。可以認為，從上述的描述可清楚地得知本發明的操作和構成。雖然前面展示和描 述的設備和方法在性能方面是優選的，但在不脫離權利要求中限定的本發明精神和范圍的 前提下可以作出各式各樣的變化和修改。
權利要求
一種用于眼科顯微手術系統的抽吸流量測量裝置，包括流量測量殼體，其具有斜角定向流道和豎直定向流道，所述豎直定向流道與斜角定向流道在會合部會合，所述斜角定向流道具有位于會合部上游一段預定距離處的上游橫截面面積和位于會合部下游的下游部分，其中，下游部分的下游橫截面面積比所述上游橫截面面積大一預定比例，該比例足以引起進入下游部分的流體的速度減緩到下述程度，即導致下游部分中的空氣在下游部分中上升并且逃逸到豎直定向流道中。
2.如權利要求1所述的抽吸流量測量裝置，其中，下游部分的下游橫截面面積比所述 上游橫截面面積大的比例足以導致流動阻力增加到下述程度，即足以引起空氣泡上升并且 通過豎直定向流道逃逸，以便允許液體流動通過抽吸流量測量裝置并且阻止空氣泡流動通 過抽吸流量測量裝置。
3.如權利要求2所述的抽吸流量測量裝置，其中，下游部分的橫截面面積比所述上游 橫截面面積大至少50%。
4.如權利要求1所述的抽吸流量測量裝置，其中，豎直定向流道具有比上游橫截面面 積的預定比例小的窄橫截面面積，在小于這一比例的情況下，所述窄橫截面面積可實現基 本上允許空氣流動通過豎直定向流道并基本上阻止液體流動通過豎直定向流道。
5.如權利要求1所述的抽吸流量測量裝置，其中，豎直定向流道的窄橫截面面積小于 斜角定向流道的上游橫截面面積的50%。
6.如權利要求1所述的抽吸流量測量裝置，其中，斜角定向流道相對于豎直定向流道 成一角度，該角度在大約10度和大約80度之間。
7.如權利要求1所述的抽吸流量測量裝置，其中，所述下游部分與流量測量裝置連通。
8.如權利要求1所述的抽吸流量測量裝置，其中，所述上游橫截面面積位于與斜角定 向流道和豎直定向流道之間的會合部相隔一段預定距離處，以使得流體流動經過會合部之 后的速度從通過上游橫截面面積時的速度減緩至分離速度，該分離速度小于空氣泡在下游 部分中上升的速度。
9.一種用于眼科顯微手術系統的抽吸流量測量裝置，包括殼體，其具有斜角定向流道和豎直定向流道，所述豎直定向流道與斜角定向流道在會 合部會合，所述斜角定向流道具有位于會合部上游的上游橫截面面積和位于會合部下游的 下游部分，其中，所述下游部分的橫截面面積比所述上游橫截面面積大一預定比例，該比例 足以引起進入下游部分的流體的速度減緩而使得下游部分中的空氣在該流道中上升并且 逃逸到豎直定向流道中。
10.如權利要求9所述的抽吸流量測量裝置，其中，下游部分的橫截面面積比所述上游 橫截面面積大的比例足以導致流動阻力增加到下述程度，即足以引起空氣泡上升并且通過 豎直定向流道逃逸，以便允許液體流動通過手術盒并且阻止空氣泡流動通過手術盒。
11.如權利要求10所述的抽吸流量測量裝置，其中，斜角定向流道的下游部分的橫截 面面積比所述上游橫截面面積大至少50%。
12.如權利要求9所述的抽吸流量測量裝置，其中，豎直定向流道具有比斜角定向流道 的上游橫截面面積的預定比例小的窄橫截面面積，在小于這一比例的情況下，所述窄橫截 面面積可實現基本上允許空氣流動通過豎直定向流道并基本上阻止液體流動通過豎直定 向流道。
13.如權利要求9所述的抽吸流量測量裝置，其中，豎直定向流道的窄橫截面面積小于 斜角定向流道的上游橫截面面積的50%。
14.如權利要求9所述的手術盒，其中，斜角定向流道相對于豎直定向流道成一角度， 該角度在大約10度和大約80度之間。
15.如權利要求9所述的抽吸流量測量裝置，其中，所述下游部分與流體流量測量裝置 連通。
16.如權利要求9所述的抽吸流量測量裝置，其中，具有上游橫截面面積的上游部分端 部位于與斜角定向流道和豎直定向流道之間的會合部相隔一段預定距離處，以使得經過會 合部后的流體流減緩至分離速度，該分離速度小于空氣泡在下游部分中上升的速度。
17.一種用于眼科顯微手術系統的抽吸流量測量裝置，包括殼體，其具有斜角定向流道和豎直定向流道，所述豎直定向流道與斜角定向流道會合， 所述斜角定向流道具有位于該流道上游的上游橫截面面積并且具有下游部分，該下游部分 的橫截面面積比上游部分的橫截面面積大一預定比例，該比例足以引起流動阻力增加以導 致下游部分中的流體流的速度減小到下述程度，即引起下游部分中的空氣泡上升并且逃逸 到豎直定向流道中，以便允許液體流動通過下游部分并且阻止空氣泡流動通過下游部分。
18.如權利要求17所述的抽吸流量測量裝置，其中，豎直定向流道具有比斜角定向流 道的上游橫截面面積的預定比例小的窄橫截面面積，在小于這一比例的情況下，所述窄橫 截面面積可實現基本上允許空氣流動通過豎直定向流道并基本上阻止液體流動通過豎直 定向流道。
19.如權利要求17所述的抽吸流量測量裝置，其中，斜角定向流道的下游部分的橫截 面面積比斜角定向流道的上游橫截面面積大至少50%。
20.如權利要求17所述的抽吸流量測量裝置，其中，具有上游橫截面面積的上游部分 端部位于與斜角定向流道和豎直定向流道之間的會合部相隔一段預定距離處，以使得經過 會合部后的流體流被減緩至分離速度，該分離速度小于空氣泡在下游部分中上升的速度。
全文摘要
為眼科手術系統提供了一種空氣泡分離器，其包括殼體(102)，殼體具有斜角定向流道(110)和與斜角定向流道會合的豎直定向流道(130)。斜角定向流道(110)具有位于豎直定向流道(130)下游的下游部分(112)和位于豎直定向流道(130)上游的上游部分(118)。斜角定向流道(110)的下游部分(112)的橫截面面積(114)大于上游部分(118)。下游部分的橫截面面積(114)大于上游部分的橫截面面積(124)的量值或比例足以減緩流體流動通過斜角定向流道(110)的速度，以便引起流體中的空氣上升并且流入豎直定向流道(130)中。
文檔編號A61M1/00GK101896212SQ200880120157
公開日2010年11月24日 申請日期2008年12月2日 優先權日2007年12月13日
發明者M·I·盧特維奇, R·P·瓊斯 申請人:博士倫公司