CN102834077B - 患者眼睛水平触摸控制 - Google Patents

Abstract

在各种实施例中，一种手术控制台可以包括具有传感器条传感器（例如，场效应传感器或电容传感器）的传感器条，该传感器具有垂直偏移并配置为接收来自用户的与患者眼睛相对于手术控制台的垂直高度对应的输入。手术控制台可采用来自传感器条的输入确定相对于手术控制台部件的患者眼睛水平（PEL），然后采用PEL和至少一个部件在眼科程序中控制冲洗源或抽吸源中的至少一个的操作。手术控制台还可包括多个可视指示器，其相关于多个传感器条传感器中的至少两个定位并配置为对应于检测到触摸输入的传感器发光。

Description

患者眼睛水平触摸控制

优先权声明

本申请主张2010年4月8日提交的发明人为John Koontz、DavidThoe和Mikhail Boukhny的题为“Patient Eye Level Touch Control”的美国临时专利申请No.61/321,998的优先权，其通过引用整体合并于此，就像在这里充分且完整地阐述一样。

技术领域

本发明总体上涉及手术控制台。更特别地，但并非限制性地，本发明涉及用于手术控制台的患者眼睛水平（level）确定。

背景技术

用最简单的话来讲，人眼的作用在于通过称为角膜的透明外层部分透射光，并通过晶状体将图像聚焦到视网膜上，由此提供视力。聚焦图像的质量取决于很多因素，包括眼睛的大小和形状以及角膜和晶状体的透明度。对眼睛执行的不同手术过程可能要求对输送给眼睛的流体压力进行精确控制。处于患者眼睛之上（或之下）的传感器或流体源的高度可以影响压力测量和/或从流体源输送给眼睛的流体的压力。当前的手术系统可能需要用户估计例如抽吸（aspiration）传感器和用户眼睛之间的距离以及输入到控制台内的数据的类型。

发明内容

在各种实施例中，一种手术控制台可以包括具有传感器条传感器（例如，场效应传感器或电容传感器）的传感器条，所述传感器具有垂直偏移，并且被配置为接收来自用户的与患者眼睛相对于手术控制台的垂直高度对应的输入。所述手术控制台还可以包括被配置为在眼科程序期间使用的至少一个部件（例如，抽吸传感器）。在一些实施例中，所述手术控制台可以采用来自所述传感器条的输入来确定相对于所述至少一个部件的患者眼睛水平（PEL），然后采用所述PEL和所述至少一个部件来控制例如眼科程序期间的冲洗或抽吸。在一些实施例中，所述PEL可以是患者眼睛和与所述手术控制台的所述至少一个部件相交的平行于地面/地板的线之间的垂直距离。所述手术控制台还可以包括相关于所述传感器条传感器定位的响应于检测到的触摸输入而发光的可视指示器。在一些实施例中，可以沿手术控制台上的曲线布置所述传感器条传感器和/或可视指示器。在一些实施例中，所述手术控制台还可以包括被配置为在与接收自用户的传感器条输入对应的垂直高度处投射水平光线的光源。在一些实施例中，手术控制台可以采用所述PEL控制抽吸泵速度，从而将操作抽吸压力提高/降低至期望范围内。作为另一个例子，所述手术控制台可以采用所述PEL升高/降低冲洗瓶，从而将冲洗压力提高/降低至期望范围内。

附图说明

为了更完整地理解本发明，请参考下面结合附图给出的描述，附图中：

图1示出根据一实施例的相对于手术部件的患者眼睛水平（PEL）；

图2a示出根据一实施例的相对于传感器条的PEL的框图；

图2b示出根据一实施例的传感器条和可视线投射装置的框图；

图3示出根据一实施例的具有嵌入的发光二极管（LED）的传感器条的框图；

图4a-b示出根据一实施例用户采用传感器条输入垂直高度；

图5示出根据一实施例的处于手术控制台上的传感器条；

图6示出根据一实施例的采用传感器条输入垂直高度的流程图；以及

图7示出根据一实施例的具有传感器条和处理器的控制台。

应理解，前面的一般描述和下面的详细描述都只是示范性和说明性的，无意提供对所主张的本发明的进一步解释。

具体实施方式

图1示出相对于手术部件（例如，抽吸传感器105）的患者眼睛水平（PEL）103的实施例。PEL 103可以是在患者109躺在手术台201上时抽吸传感器105和患者的眼睛123之间的垂直高度（参考图2a-b）。如图1所示，“垂直高度”可以包括患者眼睛123和与抽吸传感器105相交的平行于地面/地板的线之间的垂直距离（例如，以厘米为单位）。尽管文中给出的几个实施例将PEL描述为患者眼睛123和抽吸传感器105之间的垂直高度，但是应理解，PEL也可以是患者眼睛123和手术控制台107的不同手术部件（例如，冲洗传感器、冲洗瓶111等）或其他参考点（例如，地）之间的垂直高度。在一些实施例中，手术控制台107可以采用PEL 103确定例如患者眼睛123处的抽吸或冲洗压力。例如，抽吸泵121可以通过将手持件119耦接至控制台107的流体线向手持件119提供抽吸。在一些实施例中，手术控制台107可以采用（该流体线上的）抽吸传感器105处的传感器读数结合PEL确定患者眼睛123处的（例如，处于手持件119的末梢处）大致抽吸压力。也可以采用PEL确定冲洗压力。例如，冲洗压力可以随着PEL的增大而增大（例如，（相对于患者眼睛123的）瓶高度越大，从瓶111进入患者眼睛123的冲洗流体的压力就越大）。手术控制台107可以采用压力信息来控制冲洗或抽吸源（例如，控制抽吸泵速度、冲洗瓶高度101等）。

图2a示出相对于传感器条207的PEL 103的实施例的框图。在一些实施例中，用户（例如，外科医生、护士等）可以在与患者眼睛123的高度对应的垂直高度处触摸（例如，用手指213或触笔）手术控制台107上的传感器条207。例如，用户可以触摸传感器条207上的某点，使得穿过该点和患者眼睛123延伸的直线平行于地面/地板。传感器条207可以包括多个传感器（例如，垂直间隔开的），从而在传感器条207的传感器（例如，传感器205）检测到触摸时，可以采用传感器条的传感器的位置确定PEL 103。例如，可以将每个传感器和抽吸传感器105之间的垂直高度存储到存储器1003（参考图7）中的表格上，从而能够基于受到触摸的传感器查找垂直高度。作为另一个例子，可以采用将PEL与传感器位置联系起来的方程（传感器位置（例如，传感器高度）可以是方程的输入，PEL为输出）。在一些实施例中，可以将PEL值与传感器条存储到一起，从而在传感器检测到触摸时，由传感器条将对应的PEL自动发送至例如控制台107上的控制器。基于来自传感器的输入，其他PEL确定方法也是可行的。此外，尽管将传感器条207示为处于手术控制台107的前面，但是也可以构思传感器条207的其他位置（例如，处于手术控制台的侧面等）。

在一些实施例中，可以采用发光二极管（LED）或其他可视指示器向用户提供所接收的触摸输入的可视指示（例如，在用户触摸传感器205时，LED 203可以发光）。可视指示可以辅助用户判断是否已经触摸了正确的传感器条传感器（对应于想要的患者眼睛垂直高度）。在一些实施例中，如图2b所示，具有例如一行光源（例如低强度激光器）或具有可移动光源的可视线投射装置209可以使与所触摸的传感器205的高度对应的水平光线211朝向手术台201投射。在一些实施例中，手术控制台107可以使与所触摸的传感器条传感器的高度对应的光源发光（或者移动所述可移动光源）。用户可以基于所投射的光线211的位置判断是否触摸了正确的传感器条传感器。例如，光线211可以与患者眼睛123对准，表示已经在传感器条207上指示出了正确的高度。在一些实施例中，所述光源可以是低强度光源（例如，低强度激光器），从而避免对患者眼睛123的损伤。作为另一个例子，所述光源可以包括由反射器包围的LED（例如，大功率LED）。

图3示出具有嵌入的传感器305和LED 303的传感器条207的实施例的框图。在一些实施例中，传感器305可以包括对触摸敏感的传感器305（例如，场效应传感器或电容传感器）。传感器305可以是诸如Touchcell^TM传感器的场效应开关传感器（例如，其采用低阻抗电动力学场效应技术），其可以生成数字逻辑电平开关输出。场效应开关传感器可以产生电场，并检测在导电物质（例如，人的手指）进入电场时电场发生的变化。也可以构思其他传感器类型。例如，可以采用电阻传感器、按钮（例如，垂直的按钮阵列）或红外运动检测器/摄像机（以检测用户手指的相对位置）。在一些实施例中，可以采用机械滑块（具有用户可以移动并可与患者眼睛123对准的垂直滑动元件）。也可以采用其他传感器条传感器接收指示患者眼睛123相对于例如抽吸传感器105的垂直高度的用户输入。如图3所示，LED 303可以与传感器305重叠，并且可以在其相应的传感器条传感器受到触摸时发光。也可以构思其他LED位置（例如，挨着传感器条，如图2a-b所示）。

图4a-b示出利用传感器条207输入垂直高度的实施例。如图4a-b所示，传感器条207可以包括倾斜、弯曲等的构造。在一些实施例中，可以存储传感器条207上的各个传感器与抽吸传感器105之间的距离（例如，相对垂直高度）（例如，存储到存储器1003中），从而使传感器条207可采取各种构造（例如，传感器条207可以发生弯曲，以遵循手术控制台107的轮廓）。各个传感器条传感器的“垂直高度”可以包括各个传感器条传感器与交叉例如抽吸传感器105的平行于地面/地板的线之间的垂直距离。也可以构思其他“高度”配置。例如，PEL可以是沿斜线（例如，穿过抽吸传感器205和患者眼睛延伸的线）的点，并且可以将基于斜线PEL的计算配置为说明PEL在所述斜线上的位置（与垂直PEL形成对比）。

在一些实施例中，传感器条207可以包括经过传感器条传感器的连续滑动特征（例如，图4a所示的连续凹痕），从而帮助用户在高度选择期间使其手指滑过传感器条传感器。随着用户滑动其手指（例如，在图4a和图4b之间），与受触摸的传感器条传感器相关联的LED可以发光，从而向用户指示检测到触摸的当前传感器条传感器位置。图5示出手术控制台上的传感器条207的另一实施例。可以根据想要的分辨率布置传感器条传感器的数量和放置。例如，传感器条传感器之间的距离可以包括1毫米、5毫米、1厘米、2厘米等。可以根据想要的分辨率采用更小或更大的距离。在一些实施例中，传感器条传感器之间的距离可以不一致（例如，可以在位于标准患者眼睛水平处的传感器条传感器之间采用较小的距离，可以对处于所述标准患者眼睛水平范围之外的传感器条传感器采用较大的距离）。

图6示出利用传感器条207输入垂直高度的实施例的流程图。在所述流程图中提供的元素只是示范性的。可以省略所提供的各个元素，可以增加额外的元素，并且/或者可以按照与下文提供的不同的顺序执行各个元素。

在601中，用户可以指示手术控制台107他们即将输入与PEL 103对应的垂直高度。在一些实施例中，用户可以按下手术控制台的触摸屏上的图形用户界面（GUI）117上呈现的可视选项（例如，图标），从而择选输入垂直高度的选项。也可以构思其他选择机制（键盘、计算机鼠标等）。在一些实施例中，每次要指示新的垂直高度时，可需要选择图标（即，在接收到垂直高度之后或者在从选定图标开始经过预定时间量（例如10秒）之后，手术控制台107可以停止考虑进一步的传感器条输入，从而避免由于无意当中的触碰而造成垂直高度的改变。在一些实施例中，用户可以不需要在用户输入距离之前发出用户将要指示垂直高度的指示（例如，手术控制台107可以随时接受来自传感器条207的新的触摸输入）。

在603，用户可以在与患者眼睛123大致平齐的垂直高度处触摸传感器条207。在一些实施例中，用户可以轻叩传感器条207或者使其手指（或者例如触笔或机械滑块）沿传感器条207滑动至（由用户目视手术台201上的患者而目测确定的）垂直高度处。在一些实施例中，只有在用户首先沿多个传感器条传感器滑动其手指的情况下手术控制台107才可以接受新的垂直高度，从而避免由于对传感器条207的无意触碰而改变所述垂直位置。也可以构思其他输入指示（例如，可以要求用户双击与所要输入的垂直高度对应的传感器条传感器，以被手术控制台107所确认）。

在605，手术控制台107可以提供所接收到的传感器条输入的可视指示。例如，手术控制台107可以对应于所触摸的传感器条传感器（或者在用户沿传感器条滑动其手指的情况下最后触摸的传感器条传感器）使LED 203发光或者将水平线（例如，激光）朝向患者109投射。也可以构思其他可视指示器。

在607，手术控制台107可以采用传感器条输入来确定PEL 103。例如，可以访问具有传感器条传感器标识以及传感器条传感器与抽吸传感器105之间的相对垂直高度的表格1005，以确定检测到触摸的传感器与抽吸传感器105之间的垂直高度。作为另一个例子，可以按照未必具有表格格式的一对一关系存储对应于每个传感器条传感器的（传感器条传感器和抽吸传感器105之间的）垂直高度（例如，与传感器条传感器存储到一起）。在一些实施例中，可以确定多个PEL（例如，相对于多个控制台部件）。例如，可以基于单个传感器条输入采用表格确定相对于其他系统部件的PEL，所述表格具有与每个单独的传感器条传感器以及诸如冲洗瓶、冲洗传感器、抽吸传感器等的部件相关的垂直高度。

在609，所确定的垂直高度可以用作系统操作过程中（例如，确定冲洗和抽吸压力的过程中）的PEL。例如，可以采用PEL连同来自抽吸传感器105的输入来确定患者眼睛123处的相对抽吸压力。作为另一个例子，可以采用PEL（相对于冲洗瓶）来确定患者眼睛123处的冲洗压力。可以采用相应的抽吸和/或冲洗压力控制抽吸泵速度（从而使抽吸压力提高/降低到所需范围内）或者提高/降低冲洗瓶（从而使冲洗压力提高/降低到所需范围内）。其他的PEL使用也是可行的。

在一些实施例中，如图7所示，手术控制台可以包括一个或多个处理器（例如，处理器1001）。处理器1001可以包括单个处理装置或者多个处理装置。这样的处理装置可以是微处理器、控制器（其可以是微控制器）、数字信号处理器、微计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、控制电路、模拟电路、数字电路和/或任何基于操作指令操纵（模拟的和/或数字的）信号的装置。耦接至处理器1001和/或嵌入于其内的存储器1003可以是单个存储装置或者多个存储装置。这样的存储装置可以是只读存储器、随机存取存储器、易失存储器、非易失存储器、静态存储器、动态存储器、闪速存储器、高速缓冲存储器和/或任何存储数字信息的装置。注意，在处理器1001通过状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路实施其一项或多项功能时，存储对应的操作指令的存储器1003可以嵌入到包括所述状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路的电路内，也可以处于该电路外。存储器1003可以存储并且处理器1001可以执行与结合附图给出了图示和说明的至少一些元素对应的操作指令。例如，处理器1001可以处理来自传感器条传感器的触摸输入（例如，被中继为数字值），以确定与抽吸压力传感器105测得的压力一起使用的PEL 103。

本领域技术人员可以对所提供的实施例做出各种修改。通过考虑文中公开的本发明的说明和实践，本领域技术人员显然可以认识到本发明的其他实施例。其旨在表明，应当将本说明书和范例看作只是示范性的，本发明的实际范围和精神由所附权利要求及其等同要件界定。

Claims (16)

1.一种手术控制台，包括：

配置为在眼科程序期间使用的至少一个部件；

包括多个传感器条传感器的传感器条，其中，所述多个传感器条传感器中的至少两个具有垂直偏移，并且所述传感器条配置为通过用户对所述传感器条上的在与患者眼睛相对于手术控制台的高度对应的垂直高度处的传感器的选择来接收用户输入；

其中，所述手术控制台配置为采用所述输入来确定相对于所述至少一个部件的患者眼睛水平(PEL)；

其中，将所述手术控制台配置为在所述眼科手术程序期间采用所述PEL和所述至少一个部件控制冲洗源或抽吸源中的至少一个的操作。

2.根据权利要求1所述的手术控制台，其中，所述传感器条传感器包括场效应开关传感器或电容传感器。

3.根据权利要求1所述的手术控制台，其中，所述PEL是患者眼睛和与所述手术控制台的所述至少一个部件相交的平行于地面/地板的线之间的垂直距离。

4.根据权利要求1所述的手术控制台，还包括多个可视指示器，其中，所述多个可视指示器中的至少两个相关于所述多个传感器条传感器中的至少两个定位。

5.根据权利要求4所述的手术控制台，其中，所述手术控制台配置为使所述多个可视指示器中的与检测到触摸输入的传感器对应的至少一个发光。

6.根据权利要求1所述的手术控制台，其中，所述手术控制台的部件是抽吸压力传感器。

7.根据权利要求1所述的手术控制台，其中，所述传感器条传感器沿所述手术控制台上的曲线布置。

8.根据权利要求1所述的手术控制台，其中，所述PEL被所述手术控制台用来控制抽吸泵速度，从而将操作抽吸压力提高/降低到期望范围内。

9.根据权利要求1所述的手术控制台，其中，所述PEL被所述手术控制台用来升高/降低冲洗瓶，从而将通过耦接至所述手术控制台的手持件提供的冲洗压力提高/降低到期望范围内。

10.根据权利要求1所述的手术控制台，还包括被配置为在与从用户接收的传感器条输入对应的垂直高度处投射水平光线的光源。

11.一种手术控制台，包括：

抽吸泵；

被配置为检测耦接至所述抽吸泵的线中的抽吸压力的抽吸传感器；

包括多个场效应开关传感器或电容传感器的传感器条，其中，所述多个传感器中的至少两个具有垂直偏移，并且所述传感器条配置为通过用户对所述传感器条上的在与患者眼睛相对于手术控制台的高度对应的垂直高度处的传感器的选择来接收用户输入；

多个可视指示器，其中，所述多个可视指示器中的至少两个相关于所述多个传感器条传感器中的所述至少两个定位，并且其中，所述手术控制台配置为使所述多个可视指示器中的与检测到用户输入的传感器条传感器对应的至少一个可视指示器发光；

其中，所述手术控制台配置为使用所述输入来确定相对于所述手术控制台的抽吸传感器的患者眼睛水平(PEL)；

其中，所述手术控制台配置为使用所述PEL和来自所述抽吸传感器的信息来控制所述抽吸泵的操作，从而通过耦接至所述控制台的手持件在患者眼睛处获得期望的抽吸压力。

12.根据权利要求11所述的手术控制台，其中，所述PEL是患者眼睛和与所述手术控制台的所述至少一个部件相交的平行于地面/地板的线之间的垂直距离。

13.根据权利要求11所述的手术控制台，其中，所述可视指示器与所述传感器条传感器重叠。

14.根据权利要求11所述的手术控制台，其中，所述传感器条传感器和所述可视指示器沿所述手术控制台上的曲线布置。

15.根据权利要求11所述的手术控制台，其中，所述PEL还被所述手术控制台用于升高/降低冲洗瓶，从而使通过耦接至所述手术控制台的手持件提供的冲洗压力升高/降低到处于期望范围内。

16.根据权利要求11所述的手术控制台，还包括被配置为在与从用户接收的传感器条输入对应的垂直高度处投射水平光线的光源。