CN101346112B - 用于眼科医疗装置的抽吸系统 - Google Patents

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Abstract

一种可以与手持式器具和真空源一起使用的眼科抽吸系统。该抽吸系统包括被连接到手持式器具的第一管和被连接到真空源上的第二管。过滤器组件被连接到这两个管上以过滤掉被抽吸进入系统的颗粒。第二管具有小于第一管内径的内径。较小的第二管限制流经系统的流量以使由于堵塞导致的真空波动最小化。

Description

用于眼科医疗装置的抽吸系统
相关申请的交叉引用
本专利申请书是于2005年12月16日提出的申请No.11/305,586的部分继续申请。
技术领域
本申请涉及用于医学抽吸系统的抽吸系统。
背景技术
人类眼睛的晶状体可能产生影响患者视力的白内障环境。白内障的晶状体有时会在通常被称为超声乳化白内障吸除术的过程中被移除和替代。手术过程典型地通过被用于打碎晶状体的超声驱动的手持式器具实施。被打碎的晶状体通过与手持式器具接合的抽吸管线被移除。
手持式器具具有从角膜内的切口中被插入的末端。手持式器具典型地包含许多将电能转换为末端的机械振动的超声换能器。末端的远端具有与抽吸管线流体连通的开口。末端的远端还具有套管，套管具有与冲洗管线流体连通的开口。冲洗管线典型地被连接到能够为手术部位提供冲洗液的颈部。
末端的振动将晶状体打碎成小碎片。晶状体碎片和冲洗液通过末端的开口被吸入抽吸管线。当实施超声乳化白内障吸除术程序时，重要的是在眼睛的前房内保持正压。负压可能会导致角膜维持不良。为了保持正腔压，系统被设计为其提供的通过冲洗管的流速高于通过抽吸管的流速。
已经发现，在手术过程中，抽吸系统可能被堵塞，尤其在手持式器具的末端。堵塞将增加抽吸管线内的真空负压。压力的增加可能将堵塞颗粒推至抽吸管线内。手术还可能会将晶状体的堵塞部分打碎成小碎片。当堵塞被清除时，前房可能会瞬间地被处于高真空负压中。真空负压可能会导致角膜维持不良。
堵塞还可以通过挤压附着在系统上的回流泡被清除。回流泡使流经系统的液体产生波动，产生能够驱逐堵塞物的液体作用力。
授予给Urich等人的美国专利No.6,478,781公开了一种可以被用于最小化抽吸系统内的压力波动的螺旋管。管具有至少8英尺的长度，且具有很多螺旋以产生液体阻力使真空波动最小化。管的所述内径在0.06英寸至0.1英寸之间变动，这都符合工业标准。虽然很有效，但螺旋方法只可以虑及真空波动的有限减小。另外，螺旋很容易在螺线管内造成堵塞。
授予Easley且被转让给Syntec，Inc.的美国专利No.6,599,271公开了一种具有限流器和内嵌过滤器的抽吸系统。同样地，加利福尼亚州蒙罗维亚市的STAAR Surgical公司销售包含限流器的名为CRUISECONTROL的内嵌过滤器。限流器限制抽吸系统内的真空波动。
典型地，传统的超声乳化白内障吸除术过程在约250mmHg的真空负压下实施。希望增加真空负压以帮助抽吸晶状体的较大碎片。抽吸较大的碎片降低了必须被施加到眼睛上的超声工作量。降低超声工作量是我们所希望的因为超声可能刺激眼睛。因此，希望将真空负压增加到500mmHg以改善抽吸并减少被传递到角膜上的超声量。
为了使用限流器达到有效的流量和真空波动控制，内径必须被限制的很小，通常小于0.0010英寸。如果晶状体颗粒大于0.0010英寸，在手术中使用的超声乳化和粘性液体的残渣会逃过过滤器，而整个抽吸管线可能被堵塞。因此，过滤器体积必须足够大以容纳所有被吸取的晶状体和粘性液体。通过过滤器被加到抽吸管线的额外量的液体增加了系统的顺应性，使抽吸反应缓慢。另外，被溶解的空气增加的体积增加了真空波动。
400mmHg或以上的真空负压会在具有限流器的系统内产生湍流。湍流可以产生气泡而在过滤器中被捕捉住。当堵塞发生时，气泡可以制造液体弹性(跳动)在系统内产生波动。另外，内部限流器产生阻碍，以限制在回流周期中产生的液体作用力的大小。这就限制了挤压回流泡来清除堵塞的效果。希望提供一种低成本的抽吸系统，即使在相对较高的真空负压下，能够有效地最小化液体波动而不产生阻碍或产生湍流泡。
发明内容
一种可以与手持式器具和真空源一起使用的眼科抽吸系统。该系统包括适于连接到手持式器具的第一管，适于连接到真空源的第二管，以及与第一管和第二管接合的过滤器组件。第二管具有小于第一管内径的内径。
附图说明
图1为带有抽吸系统的医疗系统的示意图；
图2为抽吸系统的内嵌过滤器的侧视图；
图3为图2中示出的过滤器的截面图；
图4为内嵌过滤器的替代实施例的侧视图；以及
图5为图4中示出的过滤器的截面图；
图6为过滤器组件的另一实施例的透视图；
图7为在图6中线6-6处的剖视图；
图8为过滤器组件的分解图。
具体实施方式
本申请公开的是与手持式器具和真空源一起使用的眼科抽吸系统。抽吸系统包括被连接到手持式器具的第一管和被连接到真空源上的第二管。过滤器组件被连接到这两根管上以过滤被抽吸入系统的颗粒。第二管具有小于第一管内径的内径。较小的第二管限制流经系统的流量以使堵塞导致的真空波动最小化。
过滤器组件不具有在现有技术的过滤器中发现的内部限流器。内部限流器的缺少消除了可能限制回流周期的阻碍以清除堵塞。另外，内部限流器在高压下可以产生湍流泡，这个现象在被公开的过滤器组件中没有发现。
参考附图，更特别地，通过参考附图标记，图1示出了医疗系统10的实施例。系统10可以包括具有可以被插入到角膜16中的末端14的手持式器具12。末端14还可以被称为切割元件。
手持式器具12可以包括一个或多个将电能转换为末端14的机械振动的超声换能器(图中未示出)。手持式器具12典型地由实施带有系统10的手术过程的外科医生把握。通过实例的方式，系统10可以被用于进行超声乳化白内障清除术以打碎和抽吸角膜16的晶状体。虽然超声手持式器具12被介绍了，但应了解其它类型的手持式器具或装置可以被使用。
手持式器具12可以被连接到系统10的控制台20上。控制台20可以提供信号到手持式器具12的换能器上。控制台20可以具有输入手柄或按钮24以允许医生改变系统10的不同参数。控制台20可以还具有读出显示26以提供系统10的能量水平等的指示。
系统10可以包括被连接到手持式器具12和冲洗源30上的冲洗管28。冲洗源30可以是包含通过冲洗管28流进角膜16的冲洗液流的颈部。冲洗源30可以还包括泵以提供相对较高流量的冲洗液到手术部位上。虽然冲洗管28被示出连接到手持式器具12上，但是应了解管28可以被直接插入到角膜16内。
医疗系统10可以还具有抽吸系统40，以将冲洗液和被打碎的晶状体抽吸出角膜16。抽吸系统40可以包括被连接到手持式器具12上的第一抽吸管42和被连接到真空源46上的第二抽吸管44。过滤器组件48被连接到第一抽吸管42和第二抽吸管46上。通过实例的方式，真空源46可以是文丘里泵或蠕动泵。
抽吸系统40与末端14流体连通。真空泵46在抽吸系统40内产生负压以将液流和乳化组织引诱到角膜16外面。泵46被配置以使流经冲洗管28的流速稍稍高于流经抽吸系统40的流速。
抽吸系统40可以包括被连接到手持式器具12上的回流泡50。回流泡50可以被挤压以产生正压并清除手持式器具12内的堵塞。
如上所述，在现有技术的过滤器内发现的内部限流器可以限制回流周期以清除堵塞。因为抽吸系统40不包括内部限流器，抽吸系统40可以在真空46处包括可以被启动以产生正压并清除手持式器具12内的堵塞的回流系统。回流系统可以是，例如，被挤压以将液体推进系统内的泡系统或硅管。因此，从真空源到手持式器具的回流与当前的系统一起使用比与现有技术一起使用更有效。
第二抽吸管44具有相对较大的液体阻力以在抽吸系统40内产生很大的流体惯性。大的惯性使流经抽吸管44的冲洗液的流速瞬时变化最小化。这样，如果堵塞被清除，管44的大流体阻力将限制抽吸液流量的变化并使角膜维持不良事件的可能性最小化。
第二抽吸管44具有小于0.05英寸的直径且长度至少3英尺。通过实例的方式，管44可以具有0.04英寸和0.035英寸之间的直径，长度6英尺。管内径可以具有0.01英寸的较低限制以保证被乳化的晶状体组织的流动。希望产生液体阻力以使压力下降到大约等于泵的最大真空负压。这在由于堵塞产生最大压力时，使抽吸系统内的流速变化最小化。
通过实例的方式，多数眼科系统被构造为以允许最大抽吸自由流速50或60cc/min。流速小于注入速度，典型地，60至100cc/min，以保证角膜内的正压。高于这些数值的流速可能导致角膜内的负压。因此希望具有一种在至少400mmHg的真空负压下不允许高于50或60cc/min的流速的抽吸系统。很多传统的真空泵可以产生最大500mmHg的压力。这样，第二抽吸管44应具有在500mmHg的真空负压下不允许高于50cc/min的流速的流体阻力。
通过实例的方式，当使用设定真空负压为150mmHg或以上的文丘里泵泵时，第二管44应产生至少150mmHg的压力下降且不高于60cc/min的流速。如果使用设定流速为40cc/min或以上的蠕动泵时，第二管44应产生至少150mmHg的压力下降和不高于60cc/min的流速。
表1提供了使用三种不同管样品的测试结果。所有这三种样品都长6英尺。样品的其中一个为传统现有技术的内径0.06英寸的抽吸管。其它两个管样品内径分别为0.04英寸和0.035英寸。500mmHg的真空负压分别被施加到每个样品上。如表1中所示，0.06英寸的管允许流速230cc/min，远远超出了50-60cc/min的最大值。0.04和0.035英寸的管允许流速低于最大流速。
表1
  管直径(英寸)   管长度(英尺)   流速限制(cc/min)   压力下降(mmHg)
  0.060   6.0   230   500
  0.040   6.0   45   500
  0.035   6.0   27   500
如表1中所示的结果，低于0.05英寸的抽吸管产生了足够的流体阻力以阻止过高的流速，即使在500mmHg的真空负压下。
图2和3示出了内嵌过滤器组件48的实施例。内嵌过滤器48可以包括置于过滤器外壳62内的过滤器网60。过滤器外壳62可以被糙化以减少气泡对外壳内壁的附着。通过实例的方式，外壳62的内壁可以具有5至500微米之间的粗糙度。过滤器组件48可以具有0.25至5cc之间的液体体积变化。外壳62可以包括分别被连接到第一抽吸管42和第二抽吸管44(图中未示出)上的整体螺旋64和66。过滤器网60开始可以是被弯曲并推入过滤器外壳62内以产生U形过滤器的平板。网60应具有足够的宽度以使板的端部重叠。重叠保证了当被安装进外壳内时网上没有间隔或孔。
过滤器外壳62可以具有如图3所示的纵向凹槽67，以当颗粒充满过滤器网的内腔68时允许液体流经过滤器组件。
图4和5示出了过滤器组件70的替代实施例。组件包括过滤器外壳74内的过滤器网72。外壳74可以具有分别被连接到管42和管44(图中未示出)上的螺旋76和78。外壳74可以被糙化并具有如图2和图3中介绍和示出的过滤器相同或相似的液体体积。
过滤器网72可以包括在网72和过滤器外壳74之间产生通道82的一对耳部80。通道82允许液体流动，即使当颗粒被过滤器网72捕捉到时。
图6-8示出了过滤器组件100，和管102和104的另一实施例。过滤器组件100可以包括置于过滤器外壳108内的网106。网106可以被从具有0.0118英寸开口的扁平白尼龙网材料制造而成。扁平网材料可以沿三条边被折叠和密封。保留一边110开放以允许颗粒流进网内。通过加热网材料的边缘网可以被密封。作为替代地，过滤器可以被从两个被对齐并沿三边密封的不同网材料制造而成。
过滤器外壳108可以被从内径0.173英寸的有机玻璃材料制造而成。扁平的被密封的网可以具有0.239英寸的宽度，比外壳108的内径宽。扁平网被推入过滤器外壳108内。外壳108的较小内径使网106膨胀成如图7中所示的椭圆形形状。过滤器网106的椭圆形形状在外壳108的网和内表面之间生成通道110。通道110允许液体在网和外壳之间流动，即使当颗粒处于网内时。
罩112可以被连接到过滤器外壳108上以封住过滤器网。罩112可以被从有机玻璃材料制造而成并用粘接剂，例如Loctite4601，粘到外壳108上。罩112的内部通道直径和滤筒的输出口114可以都具有0.070英寸的直径。过滤器外壳108的内表面可以具有通过康涅狄格州丹波尼市的GAR Electroformers，Inc提供的设备定义的GAR G-6粗糙度。这个粗糙度可以减少气泡对外壳108壁的附着。
第一管102可以被连接到罩112上。第一管102可以被从用于抽吸系统内的传统管材料制造而来。第二管104被连接到过滤器外壳108上。第二管104可以被从具有74硬度计的PVC材料制造而来。管104的内径可以是0.040英寸而外径可为0.125英寸。第二管104可以通过起始将管104放置到工具(图中未示出)上进行组装。工具104(？)膨胀第二管104，这样管104就可以被插入到过滤器外壳108上了。管收缩产生摩擦配合到外壳108的输出口114上。
抽吸系统40可以过滤颗粒并使真空波动最小化而不引入复杂的零件或增加系统的成本。
虽然几个实例型实施例已经在附图中被介绍和示出了，但应了解，这些实施例仅仅是说明性的而非限制性的，且本发明并不局限于上面所示出和介绍的特殊结构和配置，对本领域内的技术人员来说，各式各样的其它修改可以发生。

Claims (18)

1.一种与手持式器具和真空源一起使用的眼科抽吸系统，其包括：
适于连接到手持式器具的第一管，所述第一管具有第一内径；
适于连接到真空源的第二管，所述第二管具有小于所述第一管的所述第一内径的第二内径；和
与所述第一管和第二管接合的过滤器组件；
其中，所述第二管具有小于0.05英寸的内径并且具有至少3英尺的长度。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述过滤器组件包括置于过滤器外壳内的过滤器。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述过滤器外壳具有粗糙度在5至500微米之间的内表面。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述过滤器具有在所述过滤器和所述过滤器外壳之间产生通道的形状。
5.一种眼科系统，其包括：
手持式器具；
真空源；
连接到所述手持式器具上的第一管，所述第一管具有第一内径；
连接到所述真空源上的第二管，所述第二管具有小于所述第一管的所述第一内径的第二内径；和
与所述第一管和第二管接合的过滤器组件；
其中，所述第二管具有小于0.05英寸的内径并且具有至少3英尺的长度。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述过滤器组件包括置于过滤器外壳内的过滤器。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述过滤器外壳具有粗糙度在5至500微米之间的内表面。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述过滤器具有在所述过滤器和所述过滤器外壳之间产生通道的形状。
9.根据权利要求5所述的系统，其中，所述真空源产生至少250mmHg的真空负压差。
10.根据权利要求5所述的系统，其还包括冲洗源以提供被所述真空源抽吸的冲洗液。
11.根据权利要求6所述的系统，其中，所述过滤器在所述过滤器外壳内具有椭圆形形状。
12.根据权利要求6所述的系统，其中，所述第二管连接到所述过滤器外壳上。
13.根据权利要求6所述的系统，其中，所述过滤器包括具有多个0.0118英寸开口的网材料。
14.根据权利要求6所述的系统，其中，所述过滤器外壳具有至少0.25cc但不超过5cc的体积。
15.根据权利要求6所述的系统，其中，过滤器包括沿三条边密封的网材料，保留一条边开放以允许颗粒流进网材料内，并且过滤器组件包括连接在过滤器外壳上的罩。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，过滤器包括椭圆形形状的被密封的折叠网材料，在椭圆形的被密封的折叠网材料与过滤器外壳之间具有通道。
17.根据权利要求15所述的系统，其中，过滤器的全部网材料是具有材料连续性的单一部件，而非不同的网材料块的组件。
18.根据权利要求15所述的系统，其中，过滤器的网材料是两个不同的网材料的组件。
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