CN101932348B - 具有通气阀加压装置的手术系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种手术系统(10)，用于抽吸生物材料，包括：灌注流体源(24)，收集盒(30)，用于在收集盒(30)中产生真空的泵(40)，施加于手术区域用于注入灌注流体并且用于抽吸生物材料的手持件(50)，将手持件连接至灌注流体源和收集盒中的每个的导管(60)和(62)，和用于在接收到工作停止信号后将泵与手持件隔离以防止在导管(62)和收集盒(30)内产生真空的装置(70)。

Description

具有通气阀加压装置的手术系统
技术领域
本发明总体上涉及一种适用于各种手术过程的系统。更具体地讲，其涉及具有用于在眼科手术过程中辅助通气或压力调节的装置的手术系统。
背景技术
白内障是在眼睛晶状体或其囊膜中产生的浑浊现象。一种去除患白内障晶状体的过程是白内障超声乳化手术(phaco)，其使用超声波打碎或乳化白内障。白内障超声乳化手术设备典型地包括同时具有灌注和抽吸功能的手持件。白内障超声乳化手持件吸入乳化流体并且同时将这些吸入的流体替换成平衡盐溶液(BSS)，以维持患者眼睛前房中适当的压力。这样的手持件连接着产生负压或真空以便驱动抽吸的泵，通过抽吸，眼睛碎屑流动通过管到达收集装置例如盒、袋或瓶。
在眼科手术中出现的常见潜在危险是“堵塞后浪涌”。在眼科手术特别是白内障手术中，随着晶状体被打碎和乳化，例如在白内障超声乳化手术过程中，灌注流体恒定地注入手术部位，并且流体和乳化组织被从手术部位抽吸通过白内障超声乳化手持件而离开。在发生阻塞时，组织碎块大于白内障超声乳化手持件中的抽吸管腔，这可能导致白内障超声乳化针堵塞。只要抽吸导管保持堵塞，负压就会在整个抽吸系统中积累。然后，在堵塞物被清除后，系统会经历通常所谓的浪涌。堵塞后浪涌可能引起患者的眼睛收到严重损伤，例如撕裂囊袋并且使得玻璃体可从眼睛的后房泄露到眼睛的前房中，或对角膜的内皮细胞引起不可挽回的损伤。一般而言，内皮细胞本质上是不可再生的，并且在眼科手术中防止堵塞后浪涌是至关重要的。
排气泵，例如旋转叶片泵和文丘里泵，被广泛用作手术抽吸中的真空源。例如，在旋转泵的情况下，必须通过转子的旋转来迫使流体移动通过管到达贮存器，其中转子的旋转产生真空以便驱动抽吸。一种降低堵塞后浪涌的途径是在手持件或导管末端检测堵塞，并且命令泵停止从而不再产生任何真空。
另一途径是自动监视和控制流体压力以减轻过度的负压。例如，US3,902,495描述了一种控制系统，其包含泄压阀，用于在到达预定压力后从管排放过大压力。
然而，前面所述的方法和其它传统压力控制方法没有认识到或解决下述问题，即断开能量源，例如关掉真空泵，或接入泄压阀，不会导致立即停止，这是由于泵的动量将持续其运动。这种动量会继续产生负压，尽管泵的能量源已经断开了，而这会导致负压产生中断和工作停止信号的延迟。考虑到前房的体积很小，泵停止的延迟可能引起眼睛受损。因此，需要在眼科手术中提高压力平衡效率。
发明内容
因此，本发明的目的之一是提供一种手术系统，其在接收到工作停止信号后使得动量驱动真空的产生最小化，从而可以在眼睛手术中高效地防止堵塞后浪涌。
在一个实施方式中，提供了一种手术系统，其包括施加压力的装置，用于在工作停止信号后向通气阀施加压力，以高效地排除动量驱动泵送的不良作用。
在另一实施方式中，提供了一种用于眼科手术的手术系统，其包括施加压力的装置，用于在工作停止信号后向通气阀施加压力，以高效地排除动量驱动泵送的不良作用。
在另一实施方式中，提供了一种用于白内障手术的眼科手术系统，其包括施加压力的装置，用于在工作停止信号后向通气阀施加压力，以高效地排除动量驱动泵送的不良作用。
在另一实施方式中，提供了一种手术系统，其包括用于向通气阀施加压力的装置，和控制器，其监视系统的导管内压力并且发送工作停止信号至施加压力的装置。
在另一实施方式中，提供了一种用于眼科手术的手术系统，其包括用于向通气阀施加压力的装置，和控制器，其监视系统的导管内压力并且发送工作停止信号至施加压力的装置。
在另一实施方式中，提供了一种手术系统，其包括用于向通气阀施加压力的装置，一或多个用于平抑压力的附加泄压阀，和控制器，其监视系统的导管内压力并且发送工作停止信号至施加压力的装置和/或附加泄压阀。
在另一实施方式中，提供了一种用于眼科手术的系统，其包括用于向通气阀施加压力的装置，一或多个用于平抑压力的附加泄压阀，和控制器，其监视系统的导管内压力并且发送工作停止信号至施加压力的装置和/或附加泄压阀。
附图说明
图1是包括用于向通气阀施加压力的装置的手术系统的一个实施方式的示意图；以及
图2是包括用于向通气阀施加压力的装置、控制器和可选的泄压阀的手术系统的另一实施方式的示意图。
具体实施方式
下面的描述在本质上仅仅是示例性的，而不应被认为限制本申请的公开内容、应用场合或使用方式。
参看图1，一种手术系统10包括：灌注流体(灌注液)源20，收集盒30，真空泵40，手术用手持件(手柄)50，将手术用手持件连接到灌注流体源和真空泵/收集盒中的每个的导管60和62，通气阀(ventingvalve)70，和用于通气阀70的施加压力的装置80。手术系统10特别适用于需要将不理想生物材料打碎和从患者眼睛去除的眼科手术。具体地讲，手术系统10可以用于去除白内障，而不会引起不可挽回的眼睛损伤。
灌注流体源20典型地包括流体容器22和手术用流体24。手术用流体可以是任何已知的手术用流体，并且本领域技术人员可根据将被执行的手术的性质来选择适当的手术用流体。举例而言，在眼科手术系统中，手术用流体24是眼科手术用流体，例如BSS。导管60的每个端部分别连接着容器22和白内障超声乳化手持件50，从而眼科手术用流体通过白内障超声乳化手持件50的灌注套筒54被传输至患者的眼睛。
收集盒30典型地具有收集室以及用于连接至手持件50和真空泵40中的每个的入口和出口。收集室容纳通过手持件50的白内障超声乳化针52和抽吸导管62从手术部位抽吸的生物碎屑。收集盒30可以选自本领域已知的任何用于手术系统的收集装置，而不论其是否具有重复使用性。因此，盒30可以是任何已知的可再用或一次性收集装置。为了手术操作中的安全和卫生，可能优选选择配备有流体级别检测装置的收集盒，该检测装置被设计成防止手术用流体溢流和泄露。收集盒30通过任何本领域已知的装置安装成与手持件50和泵40操作性地关联。
真空泵40通过抽吸导管62连接至收集盒30和手持件40，以向抽吸系统，包括手持件、导管和收集盒，提供负压或真空。真空泵40可以是本领域已知的任何泵，只要其适用于包括本手术系统在内的手术系统即可。优选地，真空泵40是适用于眼科手术系统的真空泵。适用于本发明的泵的例子包括但不局限于文丘里泵，旋转叶片泵，隔膜泵，液环泵，活塞泵，卷动泵，螺杆泵，汪克尔(Wankel)泵，外部叶片泵，增压泵，多级罗茨泵，蠕动泵，和托普勒泵。优选地，泵选自文丘里泵，旋转叶片泵和隔膜泵。
手术用手持件50可以是传统白内障超声乳化手术用手持件，其包括白内障超声乳化针52和围绕针的环形灌注套筒54。手术用手持件安置在手术部位上或其中以便去除不理想生物材料。在眼科手术系统中，例如，白内障超声乳化手持件50穿过眼睛中的切口，并且耦合至能量源的白内障超声乳化针向手术部位施加能量，例如超声波和激光，以打碎不理想生物材料例如白内障。手术用流体24通过环形套筒54被注入手术部位，并且白内障超声乳化针52同时将含有不理想材料的流体从眼睛抽吸出来。
手术系统10典型地要求为灌注和抽吸系统配备两个单独的导管60和62。灌注导管60将手术用手持件50连接至灌注流体源20以向手术部位提供手术用流体24，例如BSS。灌注系统可以包含一或多个可安置在手持件50和灌注流体源20之间的阀以控制灌注流率，从而有助于维持手术部位的适当压力。
抽吸导管62将例如手术用手持件50连接至收集盒30然后连接至真空泵40，但对于本领域技术人员而言显然可以理解，可以修改各抽吸元件布置和连接方式。真空泵40通过抽吸导管62操作性地连接至收集盒30，以使得来自手术部位的不理想生物材料被抽吸至收集盒30，以便临时储存和以后处置。
通气阀70允许空气流入抽吸导管62中，以便平衡导管内的负压。通气阀70可以是本领域已知的适用于控制导管内压力的任何阀，但其应当构造成可连接至施加压力的装置80以实现本发明的目的。对于本领域技术人员而言显然可以理解，通气阀70可以有一或多个，并且可以布置在抽吸系统中的任何位置。
用于向通气阀施加压力的装置80连接着阀70，以使得由加压装置80产生的压力迫使大气中的空气进入阀70。施加压力的装置80将正压力输入阀70中，以便平衡建立在抽吸导管62内的负压。对于本领域技术人员而言显然可以理解，加压装置80可以安装在抽吸导管62上的任何位置。加压装置80被设计成在接收到工作停止信号后马上产生和施加正压力至阀70，从而导致加速通气。这样，施加压力的装置80可以是本领域已知的泵。在选择适合于本发明的泵时没有特别的限制，只要其能够产生正压力并且可连接至通气阀即可。优选地，加压装置80是适用于包括本手术系统在内的手术系统的泵。更优选地，加压装置80是为眼科手术系统定制的泵。
参看图2，除了图1中所示的部件外，手术系统12还包括控制器90，其连接着用于向通气阀施加压力的装置80。控制器90被设计成在接收到来自操作者的例如医师的手工信号或检测到可能导致堵塞后浪涌的预定级别的压力差时发送工作停止信号至用于向通气阀施加压力的装置80。为了自动执行这种隔离过程，控制器90可以包含用于监视抽吸导管62的压力的装置，和用于发送机械或电子型信号至用于向通气阀施加压力的装置80的装置。因此，在一个实施方式中，控制器90包含压力传感器，其能够测量抽吸导管62的真空级别并且产生发送给装置80的信号。控制器90可以通过电子装置而计算机化，以使得基于各种参数最优地控制手术系统，其中电子装置确定用于触发各元件以便停止抽吸系统的最佳时间。
手术系统12可以具有一个以上的加压装置80a和80b，其耦合至一或多个通气阀中的相应一个，以增加通气阀的压力平衡效率。例如，一个加压装置80a安装在盒30和手持件50之间，另一加压装置80b安装在泵40和盒30之间，其中每个加压通气系统解除抽吸导管62中积累的负压。控制器90可耦合至每个加压装置，以便同时控制各压力平衡过程。
手术系统12可选地包括泄压阀100，其连接至抽吸导管62以防止手术部位例如眼房中的堵塞后浪涌。泄压阀100可以是真空级别控制阀其允许空气在预定压力下流入抽吸导管62。手术系统10可以具有一或多个泄压阀90，以使得防止堵塞后浪涌的效率最大化。在一个实施方式中，控制器80耦合至每个加压装置80和泄压阀100，从而控制器90同时控制这两个部件。由控制器90产生的工作停止信号命令这些部件协同工作，以防止堵塞后浪涌。在这样的系统中，单一的信号即可导致抽吸系统中的负压被立即平衡。
各实施方式被描述，用于最佳地解释本发明的原理及其可行应用，以使得本领域技术人员能够最佳地以各种实施方式和以各种改型利用本发明。
在不脱离本发明范围的前提下可以对这里描述和显示的结构和方法做出各种修改，因此前面描述中包含的以及附图中显示的所有内容都应认为是解释性的，而非限制性的。因此，本发明的涵盖内容和范围应当不局限于任何前面描述的实施方式，而是仅根据所附权利要求及其等同替换限定。

Claims (6)

1.一种手术系统，用于抽吸生物材料，包括：
灌注流体源；
收集盒；
用于在收集盒中产生真空的真空泵；
手持件，其施加于手术区域，用于注入灌注流体并且用于抽吸生物材料；
导管，其将手持件分别连接至灌注流体源和收集盒；
通气阀，其连接在所述真空泵与所述收集盒之间；以及
用于向通气阀施加正压力的压力泵，其在接收到工作停止信号后立即平衡导管内的压力。
2.根据权利要求1所述的手术系统，其中，还包括控制器，所述控制器连接着所述压力泵，以发送所述工作停止信号。
3.根据权利要求2所述的手术系统，其中，所述控制器是涌流调节器，其监视导管的压力，并且在到达预定压力后发送工作停止信号至真空泵和压力泵这二者。
4.根据权利要求1所述的手术系统，还包括一或多个泄压阀。
5.根据权利要求4所述的手术系统，其中，还包括控制器，所述控制器分别连接着所述压力泵和泄压阀，其中，所述控制器在检测到预定压力后发送机械或电子型工作停止信号至真空泵和压力泵，并且使得泄压阀打开。
6.根据权利要求1所述的手术系统，其中，所述手术系统适用于眼科手术，并且手持件是施加于患者眼睛的白内障超声乳化手术用手持件。
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