CN105792783B - 眼外科手术系统、方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本文公开提供了眼外科手术系统、方法和装置。在一些实施方案中，用于外科手术程序的手持式医疗器械包括：本体，所述本体具有被成型来由人的手保持和操纵的外表面；外科手术工具，所述外科手术工具从本体的远端延伸；以及压力敏感按钮，所述压力敏感按钮用于控制所述外科手术工具的操作，所述压力敏感按钮包括邻近所述本体的所述外表面定位的致动表面，所述压力敏感按钮还包括压力检测装置，所述压力检测装置被配置来使得能够输出用于控制所述外科手术工具的功能的信号，所述信号与所述致动表面的位置成比例。

Description

眼外科手术系统、方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年5月7日提交的名称为OPHTHALMIC SURGICAL SYSTEMS的美国临时申请号61/990,021和2014年1月6日提交的名称为OPHTHALMIC SURGICAL SYSTEMS的美国临时申请号61/924,164以及2013年11月28日提交的名称为OPHTHALMIC SURGICAL SYSTEMS的美国临时申请号61/910,112的权益。前述申请中的每一个特此以引用的方式整体并入本文。
背景
领域
本公开总体上涉及眼外科手术领域，并且更具体地说涉及眼外科手术系统、方法和装置。
描述
由于成年人的寿命越来越长，眼科学领域在当今社会中已变得越来越重要，并且年老一代占世界人口的比例越来越高。近年来，视觉保健和眼部疾病或病状的治疗受益于药理学和医疗装置技术两者的进步。微外科器械和创新性外科手术技术使得外科医生能够修复或替换先前认为不可行且超出能力范围的眼睛的多个部位。具体而言，外科医生现在可使用提供专用于一组特定手术的各种功能的控制台系统(诸如玻璃体切割术或白内障摘除术)，该控制台系统会定期进行技术改进和更新。这些控制台通常非常昂贵，从而要求外科医生、医院或门诊手术中心支出大量资金。控制台还经常会有系统的一次性使用元件的高重复性成本，并且同样可能会有高维护成本。为了与竞争产品区分开来，控制台通常会结合许多不必要的或不常使用的功能。因此，除了成本较高之外，控制台通常还是体积庞大、重量沉重、外形笨重、具有噪音、功率消耗大且机形臃肿的机器，这与它们被设计来治疗的小而脆弱的眼睛形成了鲜明的对比。另外，这些系统的缺点经常要求它们定位在与外科医生相距某一距离处，从而导致较长的管套和/或缆线，这会不利地影响系统的性能，同时还会增加成本。因此，需要更小、更便携、更自含且更成本有效的系统，该系统结合了执行某些手术所要求的主要功能。
发明内容
本文公开提供了眼外科手术系统、方法和装置。在一些实施方案中，手持式外科手术器械包括用于控制外科手术功能的压力敏感按钮。在一些实施方案中，压力敏感按钮在外科手术工具的本体周围周向地定位，以使得在外周周围的任何或基本上任何位置处(或在限定范围内的任何位置处，例如像整个外周的约350、325、300、275、250、225、200或180度)施加到按钮上的外部压力可由压力敏感按钮检测。在一些实施方案中，手持式外科手术器械包括非电按钮，例如像气动、液压、光学等。在一些实施方案中，眼外科手术系统被配置来利用可再利用底座和耦接至其的一次性无菌外科手术用托盘。在一些实施方案中，一些功能被包括在一次性托盘内或耦接到该一次性托盘，例如像流体学和/或手持件；以及可再利用部件，例如像用于位于可再利用底座内的手持件的电源(例如，电、机械、液压、气动、光学等)。在一些实施方案中，提供了定制外科手术用盖布，该定制外科手术用盖布包括使得功能能够从其通过的一个或多个功能接口。在一些实施方案中，配置来从其通过的功能可以包括电流、光、气动或流体耦接和/或机械耦接或其他特征结构。在一些实施方案中，眼外科手术系统被配置来自动地更新或响应于标签诸如RFID标签的检测而配置近场通信装置、存储卡/USB、或其他存储装置等。
根据一些实施方案，用于外科手术程序的手持式医疗器械包括：本体，该本体具有被成型来由人的手保持和操纵的外表面；外科手术工具，该外科手术工具从本体的远端延伸；以及压力敏感按钮，该压力敏感按钮用于控制外科手术工具的操作，该压力敏感按钮包括邻近本体的外表面定位的致动表面，压力敏感按钮还包括压力检测装置，该压力检测装置被配置来使得能够输出用于控制外科手术工具的功能的信号，该信号与致动表面的位置成比例。
在一些实施方案中，压力检测装置包括力敏电阻器，该力敏电阻器基于致动表面的位置来改变电阻。在一些实施方案中，致动表面在本体的外部周围周向地延伸并且至少部分地定位在力敏电阻器的导电表面周围。在一些实施方案中，压力检测装置包括光学纤维，该光学纤维被定位成使得致动表面相对于本体的移动引起光学纤维变形。在一些实施方案中，压力检测装置包括光学纤维和光学检测构件，其中致动表面相对于本体的移动使得光学检测构件以影响光学纤维的光信号的方式移动。在一些实施方案中，压力检测装置包括可变形构件，该可变形构件耦接到致动表面，以使得致动表面相对于本体的移动使可变形构件变形，从而引起可变形构件内的压力变化。在一些实施方案中，压力检测装置包括压电材料，该压电材料耦接到致动表面，以使得致动表面相对于本体的移动引起压电材料的变形。在一些实施方案中，外科手术工具包括以下的至少一种：抽吸装置、内照明装置、激光治疗装置、晶状体摘除装置、小梁网去除装置以及玻璃体切除装置。在一些实施方案中，外科手术工具的受控制的功能包括以下的至少一种：速度和强度。例如，受控制的功能可以被配置来控制输注压力或抽吸真空的强度。在一些实施方案中，信号相对于致动表面的位置的比例是线性的。如本文所使用的术语“线性的”是广义术语，并且除非另外指明，否则该术语在其含义内可以包括而不限于对与某一输入(例如，施加的力或偏转)成比例的可变输出的概念的引用，但在一些实施方案中，术语“线性的”可以指代不必要地为线性成比例的响应且可以包括非线性响应的响应(例如，基于线性输入的对数或指数响应)，并且在一些实施方案中，术语“线性的”可以指代为线性和非线性响应的组合的响应(例如，输入的初始范围产生线性的初始响应，并且输入的第二范围产生非线性的响应)。在一些实施方案中，致动表面可在完全朝外位置与完全下压位置之间移动，其中致动表面向外偏置，以使得致动表面保持在完全朝外位置上直到施加了克服偏置力的外力为止。在一些实施方案中，信号被配置来同时控制外科手术工具的功能和至少一个其他外科手术功能。在一些实施方案中，手持式医疗器械还包括第二压力敏感按钮，该第二压力敏感按钮包括第二致动表面；以及第二压力检测装置，该第二压力检测装置被配置来使得能够控制第二外科手术功能。在一些实施方案中，手持式医疗器械还包括耦接到外科手术用托盘的系绳。在一些实施方案中，压力检测装置被配置来将信号传输到医疗器械外部的处理器以用于解释信号，从而用于控制外科手术工具的功能。在一些实施方案中，信号在该信号未被传输到医疗器械外部的处理器以供解释的情况下控制外科手术工具的功能。在一些实施方案中，本体包括以下的至少一种：细长圆柱形形状和细长圆形形状。
根据一些实施方案，用于外科手术程序的手持式医疗器械包括：本体，该本体具有被成型来由人的手保持和操纵的外表面；外科手术工具，该外科手术工具从本体的远端延伸；以及按钮，该按钮用于控制外科手术工具的操作，该按钮邻近本体的外表面定位，其中该按钮包括非电检测机构；以及信号传递导管，该信号传递导管被配置来使得能够从非电检测机构输出用于控制外科手术工具的功能的信号。
在一些实施方案中，信号传递导管包括光学纤维，并且检测机构包括光学纤维的端面。在一些实施方案中，信号传递导管包括光学纤维，并且检测机构包括光学检测构件，其中该光学检测构件相对于本体的移动影响光学纤维的光信号。在一些实施方案中，信号传递导管包括光学纤维，并且检测机构包括光学纤维中通过致动表面相对于本体的移动而可变形的一部分。在一些实施方案中，信号传递导管包括气动管和液压管中的一种，并且检测机构包括管子的开口或流体耦接到管子的开口，该开口邻近本体的外表面定位。在一些实施方案中，信号传递导管包括气动管和液压管中的一种，并且检测机构包括可移动地耦接到本体的致动表面，其中致动表面相对于本体的移动使得管子的一部分和流体耦接到管子的可变形构件中的一个变形。在一些实施方案中，外科手术工具包括以下的至少一种：抽吸装置、内照明装置、激光治疗装置、晶状体摘除装置、小梁网去除装置以及玻璃体切除装置。在一些实施方案中，外科手术工具的受控制的功能包括以下的至少一种：速度和强度。在一些实施方案中，手持式医疗器械还包括耦接到外科手术用托盘的系绳。在一些实施方案中，压力检测装置被配置来将信号传输到医疗器械外部的处理器以用于解释信号，从而用于控制外科手术工具的功能。在一些实施方案中，本体包括以下的至少一种：细长圆柱形形状和细长圆形形状。
根据一些实施方案，用于无菌手术区域的外科手术用盖布包括：柔性薄片，该柔性薄片被设定尺寸来至少部分地夹在第一外科手术装置与第二外科手术装置之间，并且至少部分地覆盖第二外科手术装置以维持第一外科手术装置与第二外科手术装置之间的无菌屏障；以及至少一个出入接口，该至少一个出入接口与该柔性薄片一体形成或耦接到该柔性薄片，其中该出入接口被构造来使得以下的至少一种能够从其通过，同时维持无菌屏障：电流、光、机械耦接、光学耦接、流体耦接以及气动耦接。
在一些实施方案中，出入接口可定位在第一外科手术装置和第二外科手术装置的电接口处，并且出入接口包括被配置来使得电流能够从其通过的电触点。在一些实施方案中，出入接口可定位在第一外科手术装置和第二外科手术装置的电接口处，并且出入接口包含各向异性导电材料。在一些实施方案中，出入接口包括光学透明窗口。在一些实施方案中，出入接口包括穿孔区域。在一些实施方案中，功能接口包括在穿孔区域周围形成密封的密封特征结构。在一些实施方案中，出入接口包括待打孔的区域。在一些实施方案中，功能接口包括在打孔区域周围形成密封的密封特征结构。在一些实施方案中，第二外科手术装置包括可再利用底座，并且第一外科手术装置包括无菌外科手术用托盘，该无菌外科手术用托盘被构造来可释放地耦接到底座，其中柔性薄片与可再利用底座的形状相适配。
出于本概述的目的，本文描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应理解，根据本发明的任何具体的实施方案未必可以实现所有此类优点。因此，例如，本领域技术人员将认识到，该方法可以实现或最优化如本文中教导的一个优势或一组优势的方式执行，而不一定需要实现本文中教导或指出的其他目标或优势。
附图说明
下文参考各种实施方案的附图详细描述了本发明的前述和其他特征、方面以及优点，其旨在说明而不是限制本发明。附图包括以下图，其中：
图1A-1F示出可以用于眼外科手术程序的外科手术用托盘的实施方案。
图2A-2K示出耦接机构的各种实施方案。
图3A-3C示出功能性外科手术用盖布的实施方案。
图4A-4F示出模块化外科手术用托盘系统的实施方案。
图5A和图5B示出模块化外科手术用托盘系统的另一个实施方案。
图6A-6F示出模块化外科手术用托盘系统的另一个实施方案。
图7示出外科手术用托盘系统的另一个实施方案。
图8A和图8B示出具有多个按钮的手持件的实施方案。
图9A-9D示出包括一个或多个光学按钮的手持件的示例实施方案。
图10A-10C示出包括气动或液压按钮的手持件的示例实施方案。
图11示出包括压电按钮的手持件的实施方案。
具体实施方式
虽然下文公开了若干实施方案、实施例和示例，但本领域普通技术人员将理解，本文描述的发明扩展到具体公开的实施方案、实施例和示例之外，并且包括本发明的其他使用以及其明显的修改和等效物。本发明的实施方案参考附图进行描述，其中贯穿全文，相同编号指代相同元件。本文呈现的说明中使用的术语并不旨在以任何限制性或约束性方式进行简单的解释，因为该术语是结合本发明的某些特定实施方案的详细描述使用的。此外，本发明的实施方案可以包括若干新颖特征，并且单一特征不独自负责其所需属性或对于实践本文描述的发明来说并不是必不可少的。
外科手术用托盘控制台
一些实施方案包括邻近外科手术部位定位或位于其附近(例如，在眼外科手术期间，邻近患者头部或在其周围)的外科手术用托盘或控制台。托盘可以是U形的、L形的或以其他方式弯曲或成角度的以适应外科手术位置的解剖。一些实施方案包括以下外科手术用托盘，该外科手术用托盘通过暂时性、半永久性或永久性手段安装到、固定到、或以其他方式附接到患者轮床、患者头靠、外科医生的肘靠、或外科手术显微镜。一些实施方案包括单独的永久性或半永久性底座单元，该底座单元牢固地安装到轮床、肘靠、或其他固定结构，以使得托盘可以牢固地安设或定位在底座中。在一些实施方案中，底座替换外科医生的肘靠或安装到肘靠上，并且因此被设计成具有用于支撑外科医生的手臂的强度。在其他实施方案中，托盘自身例如使用夹子、条带、夹具或其他特征结构直接安装到固定结构(肘靠、轮床、显微镜等)以实现牢固的安装。
图1A-1F示出可以用于眼外科手术程序的外科手术用托盘10的实施方案。图1A示出用于患者2的外科手术用托盘10的俯视图或顶视图。在这个实施方案中，外科手术用托盘10包括成型来定位在患者头部周围的空隙或挖除部分102。图1B-1F进一步示出外科手术用托盘10以及外科手术用托盘10可以安装到外科手术台、外科手术椅或轮床13上的一种方式。在一些实施方案中，如图1C中所示的外科手术台13包括图1B中更详细示出的支撑件12，诸如腕部支撑件。支撑件12包括支撑杆16以及构造来连接到外科手术台13的头部的端部14。如图1E中所示，在一些实施方案中，外科手术用托盘10可以包括构造来与底座部分104配合的顶部部分101。在当前示出的实施方案中，底座104根据期望旨在作为安装结构，以实现顶部部分101与手术台13的有效的且可配置的安装。在一些实施方案中，如本文进一步描述，底座部分可以包括多个功能特征结构，例如像电机和/或泵、电子器件等。底座104可以包括一个或多个狭槽106或者构造来使得底座104能够附接或耦接到手术台13的支撑件112的其他特征结构。在一些实施方案中，条带用于将底座104保持在支撑件112上，其中该条带穿过狭槽、沟槽或凹槽106。在一些实施方案中，外科手术用托盘10包括衬垫108，该衬垫108定位在底座104的顶部上，以尤其是帮助消除顶部部分101与底座104之间的任何松弛，从而维持顶部部分101与底座104之间的更坚固的连接。
如图1F中可见，在一些实施方案中，外科手术用托盘被构造来滑动地接合底座。在一些实施方案中，外科手术用托盘顶部部分101包括接合底座104的闩锁126。在一些实施方案中，控制杆或开关或手柄124使得外科手术用托盘10的用户能够选择性地在适当位置将顶部部分101与底座104接合或将其锁定。在一些实施方案中，可调节闩锁126以使得顶部部分101能够在多个位置上锁定，诸如以适应不同体型的患者和/或用户偏好。例如，在图1F中所示的实施方案(其是外科手术用托盘10的底视图)中，顶部部分101被示出锁定在适当的位置上，锁定在完全接合位置的大致中间的位置处。
图1E(其是顶部部分101、底座104和支撑件112的分解图)示出了外科手术用托盘10的若干特征结构。例如，外科手术用托盘10包括一个或多个手持件或外科手术工具110，在这个实施方案中是四个手持件110。手持件110可以包括一个或多个工具，该一个或多个工具用于执行外科手术功能例如像玻璃体切割、透热疗法或电烙术、照明等。在一些实施方案中，手持件110通过缆线或系绳112拴系到顶部部分101。在一些实施方案中，缆线或系绳112包括一个或多个特征，例如像功率传输、电子通信、通过其他方法诸如气动或光学方法实现的通信等。
外科手术用托盘10还包括多个凹槽或存放结构111，该凹槽或存放结构111被构造来接合手持件110以将手持件保持在适当的位置，直到它们被需要和/或处于外科手术程序过程中为止。外科手术用托盘10还包括多个控制件114，该多个控制件114用于控制外科手术用托盘10的多个功能，例如像输液、输油、输气等。外科手术用托盘10还包括电源按钮116，该电源按钮116被配置来向外科手术用托盘10的一个或多个装置提供功率。外科手术用托盘10的一个或多个显示器或指示器和/或光源118使得能够在外科手术程序期间向例如用户或外科医生传达信息。在一些实施方案中，一个或多个显示器或指示器118可以与外科手术用托盘10分开定位，例如定位在显微镜上或定位在墙壁上并且通过有线或无线连接而连接到该托盘。外科手术用托盘10还包括流体贮存器接收器120和平衡盐溶液(BSS)瓶、容器、无菌外罩或其他保持器122。在这个实施方案中，电机可以被构造成是可去除的和/或可去除地耦接到图1F中所示的泵头123。泵头还包括泵输入和/或输出管123。在一些实施方案中，可能希望使得电机可从外科手术用托盘10和/或泵头123去除，以使得例如，可以利用相对昂贵和/或品质较高的电机，同时外科手术用托盘10中包括泵头123的其余部分可在单次手术或预定次数的手术之后进行处置。下文参考图2A-2K进一步详细地描述可以用于将电机耦接到泵头123的耦接机构的各种实施方案。
在一些实施方案中，本文公开的一个或多个外科手术用托盘(例如像图1A-1F中所示的外科手术用托盘10)可以包括与名称为STERILE SURGICAL TRAY的美国专利号8,568,391中公开的那些类似的一个或多个特征结构和/或可以与那些类似的方式操作的一个或多个特征结构，该专利特此以引用的方式整体并入本文。
不同的实施方案可以包括控制托盘的功能的可去除的和/或不可去除的电子器件。电子器件可以包括一个或多个微控制器或微处理器；电子器件可以包括多种传感器的任一种，包括但不限于压力、真空、流量、温度、光强度、电压/电流/功率以及惯性测量传感器。电子器件也可以被设计成是低成本的，并且因此可在单次使用或有限次数的使用之后进行处置。电子器件可以包括防止电子器件的使用超出制造商的预期的软件或硬件特征。例如，电子器件可以在单次使用之后变得不可操作以防止会对患者造成安全风险(例如，因为系统不再是无菌的)的再利用，并且保护制造商的销售收入。电子器件在一些实施方案中还可以被设计成仅在有限次数使用中、有限数量时间内或在预限定的过期日期之前起作用。例如，这对防止系统使用超出认为可靠的使用范围(例如，某些部件在故障概率变得具有风险之前可能具有有限次数的使用，或者该系统的某些部件的效力或无菌性可能具有有限的储放时限)将是有用的。这也可以用于订购式销售模型，其中外科医生或医院可以购买额外的权限来将该系统用于另外的外科手术程序或添加/解锁该系统的另外的功能。一些实施方案还可以利用非电子和非软件手段来限制再利用；例如，手持件和/或托盘部件可以由无法经受高压灭菌的材料制成。
托盘在一些实施方案中可以结合内部电源或将AC壁式功率转换成低压DC的变压器和整流器。托盘可以可替代地利用与托盘分开的电源(例如，“小型”变压器或外部砖式电源)。托盘还可以由以下各项供电：一个或多个单次使用式(一次)电池(例如，碱性、锰锂、或其他化学物质电池)或可再充电式(二次)电池(例如，Li离子、Li聚合物、NiMH、NiCd或其他化学物质电池)。电池在一些实施方案中可以被构造为可以从托盘自身去除的自含式电池组。托盘还可以从该托盘耦接的单独的控制台系统或从外科手术显微镜获得功率(电功率、气动功率和/或其他方式的功率)。
在包括与托盘自身分开的可再利用的永久性或半永久性底座的实施方案中，该底座可以被设计成结合以下包括以下各项的益处中的任一项或多项：降低托盘的制造成本、减少浪费以及使用品质较高的可再利用部件：电子器件；显示器；传感器(例如，压力、流量)；电源；一个或多个一次电池或二次电池或电池组；例如用于输注、抽吸和/或驱动气动或液压仪表的泵或泵的部件和子组件(例如，电机和驱动电路)；手持件驱动电机(例如，用于使连接到玻璃体切除器或其他机械器械的输电缆线或转矩线圈移动或转动)；眼内照明光源；光凝固激光器。底座和托盘可以实现以下特征：允许托盘暂时地但可靠地附接到底座上，并且调节托盘的位置或以其他方式使该位置平移，例如以适应不同患者的几何结构。在又另一个实施例中，这些特征结构中的一些或全部可以位于脚踏板(或超过一个脚踏板)上，该脚踏板用于控制外科手术用托盘和手持件的功能。脚踏板可以通过以下方式拴系到托盘和/或手持件上：电连接(例如，缆线组件)、气动/液压连接(例如，管道)、光学连接(例如，可以用于照明、激光治疗、成像等的宽带光或窄波长光所用的一根或多根光学纤维)以及机械联动装置连接(例如，用于向托盘或手持件传递位于脚踏板外罩中的电机、活塞等的运动的输电缆线或转矩线圈)。在相关的实施方案中，脚踏板可以包括这些元件中的一些但连接到泵(例如，用于输注和/或抽吸)，该泵位于底座单元或托盘内，以使得泵与患者之间的管道长度被最小化。
在单独底座中具有泵电机和/或手持件驱动电机的实施方案中，泵电机可以耦接到托盘中的泵头，并且驱动电机可以通过花键耦接器、轴耦接器或类似耦接器耦接到输电缆线或转矩线圈，该耦接器在托盘安装或定位在底座上时对准并接合。图2A-2K示出了耦接器或耦接机构205的各种实施方案，该耦接器或耦接机构205可以被构造来使得电机输出轴和/或转矩传递机构204能够可去除地耦接到泵头202。本文示出的实施方案包括泵侧耦接部分206和电机侧耦接部分208。在图2A-2C中所示的实施方案中，泵侧耦接部分206包括外花键，该外花键被构造来与电机耦接部分208的内花键耦接。外花键206被构造来可滑动地与内花键208耦接以使得转矩能够从电机传递到泵头202。图2D示出了耦接器205的实施方案，其中外部分206和内部分208包括使得转矩能够在其中传递的配合平坦部，该配合平坦部类似于六角头螺栓和套筒。图2E-2K示出各种实施方案，其中泵侧部分206的交替峰部和空隙接合电机侧部分208的交替峰部和空隙以使得转矩能够在其中传递。可以可替代地使用各种其他可去除的转矩传递耦接器。在其他实施方案中，泵电机和泵头不可容易地分开，并且替代地泵管道可与泵头分开。
功能性无菌屏障
在一些实施方案中，眼外科手术系统包括定制无菌屏障，诸如盖布，该定制无菌屏障可以用于盖住非无菌的永久性底座以在将托盘放置到底座上之前形成无菌屏障。盖布在一些实施方案中可以与底座和托盘的形状相适配。该盖布在一些实施方案中可以包括一个或多个功能性特征结构，诸如使得光、电、机械装置等能够从其通过的一个或多个特征结构。例如，盖布可以包括用于使得底座中的显示器能够被查看的一个或多个透明窗口。在一些实施方案中，盖布可以包括穿孔，该穿孔在将托盘安装到底座时刺破或刺穿以使得能够在托盘与底座之间进行电、机械连接和/或流体/气动连接。在一些实施方案中，盖布可能不存在任何穿孔，但在将托盘和底座配合时在特定区域中打出或刺出穿孔。在一些实施方案中，托盘和底座可以在进行穿孔之前在待穿孔的区域周围形成密封，以确保在安装过程期间维持无菌屏障。在一些实施方案中，盖布可以具有整合的电触点，以使得可以在不破坏或刺穿盖布或以其他方式危及无菌屏障的情况下在底座与托盘之间进行一个或多个电连接。这些电触点在一些实施方案中可以通过以下方式形成：将单独的触点整合到盖布材料中，或者盖布材料自身在适当的区域中可以是由各向异性导电的材料制成或结合各向异性导电的材料，以使得电流可以流过薄盖布材料，但多个邻近的电流路径彼此不会相互作用。在其他实施方案中，电力通过位于盖布的相反侧的两个天线的电感性耦合或通过类似的无线电力输送方法来无线地传递穿过盖布。
图3A示出了结合多个功能性特征结构的盖布300的实施方案的顶视图。盖布300包括柔性材料片302，该柔性材料片302被构造和/或成型和/或设定尺寸来盖在例如外科手术用托盘的底座部分上和/或患者头部上，以使得能够在外科手术期间维持无菌屏障。在一些实施方案中，如下文进一步论述，盖布被构造成至少部分定位在底座部分与外科手术用托盘的顶部部分之间，诸如在图4F中所示。在图3A中所示的实施方案中，为简单起见，盖布300被示出为矩形；然而，在其他实施方案中，盖布300可以不同地成型和/或以定制方式配合，以使得该盖布能够以预定的构型定位在外科手术用托盘的至少一部分上。
盖布300包括两个窗口304，诸如透明区域，该窗口304被定位成使得用户能够在其中查看外科手术用托盘的一个或多个显示器。例如，如下文进一步描述，窗口304可以被定位成使得用户能够查看图4A中所示的显示器118。盖布300还包括穿孔区域306，该穿孔区域306包括穿孔，该穿孔使得穿孔区域306能够在盖布300放置到适当的位置时被穿破和/或去除，从而使得功能装置能够穿过其中。例如，电连接可以穿过其中，机械耦接可以穿过其中，气动和/或液压耦接可以穿过其中，光学耦接可以穿过其中等。盖布300还包括替代的穿孔构型308。穿孔308包括十字形形状的穿孔，诸如以使得管状或其他功能构件能够穿过其中。
在一些实施方案中，盖布300的一个或多个功能区域包括密封部分310，在图3A中示出为穿孔308周围的圆形区域。密封部分310可以包含例如以下材料，该材料实现或有助于在穿孔308被穿破或磨破或打开之前例如在外科手术用托盘的顶部部分与底部部分之间形成无菌密封。在一些实施方案中，密封部分310可以包含弹性材料，诸如橡胶。在一些实施方案中，密封部分310包含比主要盖布材料302更硬的材料环(或以其他方式成型)。
在一些实施方案中，盖布300包括电触点部分或区域或块312。电触点部分312在这个实施方案中包括多个电触点314，诸如导电材料，该多个电触点314使得盖布300一侧上的配合触点能够与盖布300的相反侧上的配合触点电连通。图3B示出了电触点部分312的截面。在图3B中可以看到，在这个实施方案中，多个电触点314从盖布300的一侧穿到盖布300的另一侧，从而使得电流也能够从街道300的一侧(诸如无菌侧)穿到盖布300的另一侧(诸如非无菌侧)。
图3C示出了电触点部分312’的替代性实施方案的截面。在这个实施方案中，电触点部分312’包含各向异性导电材料，该各向异性导电材料如图3C中示意性所示使得电流能够在一个方向上穿过，诸如从盖布300的一侧穿到盖布300的另一侧，而不是在横向或垂直方向上穿过。因此，托盘的顶部部分的多个电触点可以被配置来通过电触点部分312’而与外科手术用托盘的底部部分的多个电触点电连通，而不要求在电触点部分上具有多个离散的电触点。这尤其可以实现降低的制造成本和/或盖布相对于外科手术用托盘的增加的定位公差。
模块化外科手术用托盘系统
在一些实施方案中，如本文公开的外科手术用托盘可以是模块化系统，该模块化系统具有被构造来使一个或多个模块耦接到其上的底座或可再利用部分。在一些实施方案中，底座部分被配置成至少在预定数目的手术和/或使用时长内是可再利用的，而实施方案中的一个或多个模块被配置成诸如在单次使用之后是可处置的。在一些实施方案中，模块外科手术用托盘系统包括耦接到可再利用的底部托盘部分的一次性顶部托盘部分。在一些实施方案中，模块化外科手术用托盘系统包括可再利用托盘，该可再利用托盘具有用于插入一个或多个功能模块的一个或多个位置，该功能模块诸如电机/泵模块、流体贮存器接收器模块、电源适配器模块、包括一个或多个手持件的模块化工具插入件等。
在一些实施方案中，模块化外科手术用托盘系统的可再利用部分诸如底座部分包括一个或多个可再利用功能单元，该可再利用功能单元被构造来耦接到一个或多个模块的一个或多个一次性功能单元，与之连通等。例如，在一些实施方案中，可再利用底座部分可以包括电机，该电机被构造来与一次性模块部分的一次性泵外壳耦接。在一些实施方案中，可再利用部分诸如外科手术用托盘系统或组件的底座部分可以包括电处理单元，该电处理单元被配置来控制一个或多个外科手术工具的操作和/或检测来自一次性部分的一个或多个控制件和/或外科手术工具的输入或条件。在一些实施方案中，模块化外科手术用托盘系统包括诸如上文参考图3A-3C所描述的定制外科手术用盖布，该定制外科手术用盖布被构造来定位在可再利用部分或底座部分与一次性部分或顶部部分或模块之间。
图4A示出了模块化外科手术用托盘系统的实施方案的透视图，该模块化外科手术用托盘系统包括与底部部分或可再利用部分404耦接的顶部部分或一次性部分402。底部部分404耦接到支撑件112，诸如外科手术台的头部的支撑件。底部部分404可以被构造来以各种方式与支撑件112配合，例如像穿过狭槽的条带，诸如图4B中所示的条带412。图4A中所示的外科手术用托盘410包括设计与本文描述的其他实施方案的那些相似的多个特征结构，例如像多个手持件110、用于手持件111的存放或支撑位置、将手持件110连接到底部部分404(在这个实施方案中)的多根系绳或缆线112、多个控制件114、电源按钮116、两个显示器118、流体贮存器接收器120以及BSS瓶122。图4A中所示的实施方案另外包括脚踏板406，该脚踏板406拴系到底部部分404或与之连通，以使得能够控制外科手术用托盘系统410的一个或多个特征结构。
图4B示出了外科手术用托盘系统410的分解图，其示出了附接到支撑件112的底部部分404，但顶部部分或一次性部分402尚未耦接到底部部分404。在一些实施方案中，底部部分404的一些功能特征结构被示出包括显示器118、光源418(在这个实施方案中是LED，而在其他实施例中，光源可以是激光器、卤素灯、或类似光源)以及两个泵414。图4C示出了实现了顶部部分402与底部部分404之间的电连接的功能特征结构的另一个实例。在这个实施方案中，系绳或缆线112连接到为一次性托盘部分402的部分或耦接到该一次性托盘部分402的顶部电连接器418。顶部连接器部分418包括多个电触点或管脚419，该电触点或管脚419突出于该顶部连接器部分418并且被构造来接合为底座部分404的部分或耦接到该底座部分404的底部连接器部分420的配合电触点421。因此，在这个实施方案中，手持件可以在顶部部分402耦接到底座部分404之后自动地连接到底座部分404的电子器件或其他特征结构。换言之，该系统的用户可能不需要在将外科手术用托盘顶部部分402定位在底座部分404上之后单独地插入每个手持件。在一些实施方案中，这种构造可能有利于使得例如更昂贵和/或更耐用的部件成为底座或可再利用部分404的部分或耦接到该底座或可再利用部分404，而顶部部分或一次性部分402可以供应为准备好用于单次外科手术并在该外科手术之后就可处置掉的单一无菌组件。
图4D示出了外科手术用托盘系统410的顶视图。图4E示出了外科手术用托盘系统410的顶部部分或一次性部分402的底部透视图。图4E中的视图更详细地示出了用于查看显示器118的开口408，以及电机122A的驱动部分204，诸如被构造来机械地耦接到泵头的耦接器，该泵头耦接到BSS瓶122。在一些实施方案中，如上所述，电机122A可以被配置成是可再利用的和/或可以被构造成可从顶部部分或一次性部分402去除，以用于与另一个一次性部分402一起使用。
图4F示出了外科手术用托盘系统410中定位在底部部分404上的顶部部分或一次性部分402的完全组装图和分解图，其中盖布430定位在该顶部部分或一次性部分402与底部部分404之间。在图4F中可以看到，盖布430包括使得能够通过盖布430来查看底部部分404的显示器的显示器窗口432。如上文参考图3A-3C所描述，盖布430还可以包括一个或多个另外的功能接口。
图5A示出了模块化外科手术用托盘系统510的另一个实施方案，该模块化外科手术用托盘系统510包括耦接到底部部分或可再利用部分504的顶部部分或一次性部分502。模块化外科手术用托盘系统510在功能上与上文描述的模块化外科手术用托盘系统410相似，但一些特征结构具有不同的布局和/或设计。外科手术用托盘系统510的各个元件利用相似的参考编号来表示与外科手术用托盘系统410的那些相似的特征结构。图5B示出了其中手持件已被去除的外科手术用托盘系统510的顶视图，其示出了全部手持件支撑件或存放位置111。另外，BSS瓶122也已被去除，从而示出了电机接收袋形物或区域502的更多细节。
图6A-6F示出了模块化外科手术用托盘系统610的另一个实施方案。在这个实施方案中，模块化外科手术用托盘系统610包括可再利用部分或底座部分650，该可再利用部分或底座部分650具有构造用于接受或耦接到一个或多个模块的多个位置或接口。在这个实施方案中，系统610包括电机和泵模块622、流体贮存器接收器模块620、电源适配器模块654以及模块化工具插入件652。在一个实施方案中，电机和泵模块622可以包括BSS瓶保持器。在一个实施方案中，电机和泵模块622可以包括用于输注泵的驱动电子器件和/或压力传感器。在一个实施方案中，驱动电子器件和/或压力传感器可以位于托盘的可再利用部分。在一个实施方案中，流体贮存器接收器模块620可以包括抽吸式流体贮存器和抽吸泵。在一个实施方案中，流体贮存器接收器模块620可以包括用于抽吸泵的驱动电子器件和压力传感器(或这些当中的一个或两者可以替代地位于托盘的可再利用部分)。在一个实施方案中，电源适配器模块654可以结合到显示器中的一个中。在一个实施方案中，电源适配器模块654可以位于托盘下方(在可再利用部分中)或其他地方(例如，在地面上或类似位置)。图6B示出了电机和泵模块622的侧视图。图6C示出了流体贮存器接收器模块620的侧视图。图6D示出了电机和泵模块622、流体接收器模块620和模块化工具插入件652的透视图，该模块化工具插入件652诸如可以是准备好用于无菌操作环境的无菌封装件或组件。在这个实施方案中，可以看到模块化工具插入件652包括折叠或铰接接头653，该折叠或铰接接头653使得插入件能够自身折叠以减小插入件的总封装尺寸，例如在存放或货运期间减小尺寸。
图6E示出了未耦接BSS保持器、流体接收器或工具插入件模块的底座部分650的透视图。底座部分650包括流体接收器接口621，该流体接收器接口621被成型或构造来与流体接收器模块620耦接；以及电机接口623，该电机接口623被构造或成型来与电机和泵模块622耦接。底座部分650还包括两个工具插入件接口653，该工具插入件接口653包括用于定位和/或保持工具插入件652的凹陷区域。图6A还示出了构造来将底座部分652保持到支撑件112的条带412。在一些实施方案中，条带412(或底座650的另一个部分)可以包括有助于将模块化工具插入件652保持到底座部分650的特征结构，诸如粘扣带、磁铁等。图6F示出了模块化外科手术用托盘系统610的分解图。
托盘在一些实施方案中还可以被设计成连接到单独的外科手术控制台或以其他方式与其配合。托盘和控制台可以彼此共享电、机械、气动、液压、无线或其他接口。例如，在一些实施方案中，托盘可以向手持件提供可以方便地位于患者附近的“对接站”或集线器。这个集线器可以连接到单独的外科手术控制台(电连接、气动连接等)，并且向适当的手持件分配功率(电、照明、气动/压缩空气、液压、机械等)。托盘在一些实施方案中还可以向控制台传达信息，例如以控制电源(电压、电流、气动压力、光强度等)和/或在外科手术控制台的显示器上显示信息。
该托盘在一些实施方案中还可以被设计成连接到、安装到、或以其他方式配合到外科手术显微镜或其部分。另外，托盘可以安装到外科手术显微镜的光头，以使得该托盘邻近外科手术部位悬挂，或者托盘可以安装到显微镜的底座或直立部段，以使得该托盘邻近外科手术部位定位。托盘在一些实施方案中还可以被设计成从显微镜或连接到或安装在该显微镜上的模块以拴系方式获得功率(电、激光、照明、气动、液压或其他功率)和/或其他功能性(例如，数据通信)。
简档配置
托盘和/或底座单元在一些实施方案中还可以包括用于使得用户能够加载特定设置和/或用户简档的方法。例如，托盘和底座在一些实施方案中可以包括无线RFID读取器或近场通信(NFC)链路，它们读取根据用户偏好编程的“标签”(例如，位于用户的ID标记)，该偏好诸如抽吸和输注范围、按钮功能、手持件设置等。在一些实施方案中，标签包括与用户偏好相关联的识别符，而不是根据用户偏好编程的标签本身。在一些实施方案中，系统被配置来自动地应用用户偏好和/或在无线读取器读取标签时加载与特定用户或标签相关联的设置。在一些实施方案中，托盘包括无线读取器的天线部分，并且底座包括无线读取器的另一个部分，诸如处理单元，该另一个部分可以在托盘连接到底座时电连接到天线部分。这种设计可以有利于使得无线读取器的更昂贵的部分诸如处理单元能够再利用。托盘和/或底座单元在一些实施方案中可以包括USB或存储卡接口或允许用户将信息转移到托盘或底座尤其是加载或设定设置和/或用户简档的类似器件。
图7示出了在设计上与图1A中所示的外科手术用托盘10相似的外科手术用托盘710的顶视图。然而，外科手术用托盘710还包括天线702，该天线702被配置来利用标签、近场通信装置等无线地通信以实现参数、用户偏好等的配置。在一些实施方案中，天线702可以电耦接到处理单元以使得该处理单元能够配置参数、偏好等。
外科手术用托盘部件/功能
外科手术用托盘在各种实施方案中可以被构造来提供用于执行外科手术程序的众多部件和/或功能中的一个或多个。除了上文描述的部件和功能之外，部件和/或功能还可以包括但不限于：输注、抽吸、一个或多个手持件、照明、激光治疗、显示器、音频反馈、一个或多个脚踏板以及存放区。下文更详细地描述了这些部件和功能。
输注
托盘在一些实施方案中可以例如通过使用手持件(诸如本文公开的各种手持件实施方案中的一种)将流体(平衡盐水溶液(又称为BSS)和其他流体，包括硅油、粘弹性凝胶、染料/着色剂等)和/或气体输注到眼睛(后房或前房)中。输注源(例如，瓶子或袋子)可以包括灯(例如，LED)以照亮填充液面，优选地但不必是红色，以使对外科医生的暗光视觉的影响最小化。输注流体路径在一些实施方案中可以包括压力和/或流量传感器以测定输注压力和/或眼内压和/或输注流速。流体路径和传感器在一些实施方案中可以由过滤器或膜隔开以防止污染流体和/或损坏传感器，或者在一些实施方案中，可以利用非接触式测量方法。托盘在一些实施方案中可以包括保持或固定输注流体瓶或袋的器件，诸如杯状保持器或钩子等；以及用于提取瓶子或袋子内的内容物的刺针、针或流体附接件。托盘可以包括一个或多个输注系统以根据需要同时地或以特定顺序提供不同流体或气体的输注。托盘可以包括旋阀或其他阀(手动或自动)以使得能够在不同的输注源(例如，BSS或油)或输注位置(例如，左眼附近的输注端口对右眼附近的输注端口)之间进行选择。
在一些实施方案中，托盘可以包括多个输注系统，例如位于托盘的相对侧的两个单独的系统，每个系统被设计用于邻近的眼睛。这可以有利于帮助确保从输注系统到患者眼睛的管道长度被最小化。该托盘在一些实施方案中还可以包括针对不同粘度流体进行优化的多个输注系统(例如，一个用于BSS，并且一个用于硅油)。在优选的实施方案中，从输注源(例如，BSS瓶)或输注泵到输注套管(其被插入到患者眼睛中)的总管道长度或流体路径长度被最小化。使这个流体路径长度最小化可以改进输注系统的总性能。在外科手术程序期间主动维持眼内压水平(例如，通过反馈控制)的输注系统的响应性与将输注源或输注泵连接到眼部的管套的长度直接相关。具有如在可商购的眼科外科手术控制台中典型的那样，并未定位为紧邻患者的较长的管套的输注系统在测量或调节眼内压时与具有较短的管套的那些输注系统相比较会造成不希望的滞后或延迟。该输注套管还可以在具有短管套的输注系统中更快地起始输液(在插入到患者眼睛中之前)。在一个优选的实施方案中，这个长度(源到套管或泵到套管)不会超过24英寸，但可以利用允许这个长度达到36英寸或更大的另外的实施方案。
在一个实施方案中，托盘系统包括用于注射硅油和类似粘度的流体的单独的输注系统。油输注系统可以是只有在要求油输注的外科手术情况下才使用的单独模块。油输注系统可以连接到手持件连接器以便于向油输注系统供电，并且在油输注系统与托盘或底座电子器件之间提供通信接口。在一些实施方案中，油输注系统被设计为具有内窥镜针或管的手持件，该内窥镜针或管用于将油或流体输注到眼睛中。在其他实施方案中，油输注系统与已经插入眼睛中用于BSS输注的输注套管对接。油输注可以手动地完成(例如，通过下压或挤压柱塞等)；油输注可以气动地或液压地完成(例如，使用单独的泵、压缩器、压缩气源等)；或者油输注可以电机械地完成，例如利用电机、螺线管或可以输注油的类似致动器(例如，滚珠丝杠/丝杠、推动柱塞以将油从注射器或药筒排出的汉密尔顿注射器类型构造等)。
一些实施方案利用泵或其他手段来提供流体输注。泵式样可以是标准的文氏管、蠕动或隔膜设计，或另一种标准或非标准的泵变型。输注系统在一些实施方案中可以依赖于其他作用机制来实现流体输注，例如手动地(例如，通过外科医生或助手)或自动地(例如，通过注射器泵机构、致动器、电机、伺服机、滚珠丝杠/丝杠、弹簧等)下压的流体填充式注射器。
一些实施方案可以被配置来使用手动或自动可调节的杆来升高或降低BSS瓶或袋，从而利用重力来提供与流体源的高度相关的可变的输注压力。
一些实施方案可以被配置来将空气泵入或泵出流体瓶以控制输注压力以及因此眼内压(强制气体输注)。将气体泵入到瓶中增加了输注压力，而通过泵吸、真空或排气(例如，通过进气口位于水平面之上的管或针)将空气从瓶中抽出降低了输注压力。使用这种技术不仅实现了输注压力的精确控制，而且还有助于抑制压力尖峰和低谷。在使用蠕动泵将空气泵入到流体瓶中以增加输注压力时，还可以将蠕动泵的脉动流输出最小化。
一些实施方案利用压缩气体例如氮气或其他气体(优选地为惰性气体)填充式药筒、储罐或储槽作为压力源以实现流体输注(例如，通过文氏管作用或强制气体输注)。药筒、储罐或储槽可以是可再利用的/可再填充的或一次性的，并且旨在用于单次使用或有限使用。
一些实施方案利用输注流体软袋(不同于玻璃或刚性塑料瓶)。软袋在一些实施方案中可以位于两个或更多个板之间的固定结构中，该板可以在一个或多个轴线上挤压或以其他方式将压力施加在袋子上。该板之间的距离(以及因此挤压力)可以由外科医生或助手手动地或自动地控制，例如通过包括以下各项中的一个或多个的机械系统来自动地控制：致动器、电机、伺服机、凸轮、螺线管、齿轮、棘轮、齿条齿轮、带子、皮带、滑轮、链条等。增加挤压力则增加输注压力；减小挤压力则减小输注压力。类似地，类似机构可以用在输注流体的小型容器上，例如输注流体从原始输注瓶或袋滴落或流入到其中的贮存器。止回阀可以被包括在一些实施方案中以防止回流到原始瓶或袋中。软袋还可以位于气密性刚性容器中，该气密性刚性容器可以泵入或泵出(排出)空气以增加或减小该袋子的外表面上的压力。由于袋子不是刚性的，但是为可压缩的，因此输注压力可以通过调节刚性容器中的压力来调节。类似地，类似机构可以用在输注流体的小型容器上，例如输注流体从原始输注瓶或袋滴落或流入到其中的贮存器。止回阀可以被包括来防止回流到原始瓶或袋中。
在一些实施方案中，输注流体被包括在或整合到托盘系统中，以使得托盘和流体作为单一系统进行封装、灭菌和货运，该单一系统可以在外科手术程序之后处置掉。这与其中托盘作为与输注流体(例如，BSS瓶)分开的部件进行封装、灭菌和货运的系统形成了对比，该输注流体可以完全来自于不同的制造商。这种系统还可以包括例如在包括的流体在外科手术程序期间耗尽的情况下将输注流体引入到系统的流体路径中的单独的额外器件。
抽吸
在一些实施方案中，托盘可以提供抽吸功能，例如来自玻璃体切除器、软头或超声手持件。抽吸功能可以通过使用泵或通过另一种手段来提供。泵式样可以是标准的文氏管、蠕动或隔膜设计，或另一种变型。抽吸泵系统也可以依赖于其他作用机制来在针尖处实现真空抽吸，例如具有下压柱塞的注射器，该下压柱塞直接地或通过管子连接到抽吸针，该柱塞被拉回以产生真空力，拉回的动作是手动地(例如，由外科医生或该外科医生的助手)或通过半自动或全自动过程(例如，注射器泵机构、致动器、电机、伺服机、滚珠丝杠/丝杠、弹簧等)来实现等。一些实施方案可以利用压缩气体(诸如前文所述)，例如以通过文氏管作用来产生用于抽吸的真空。抽吸流体路径在一些实施方案中可以包括压力或流量传感器以测定抽吸真空压力和/或抽吸流体流速。流体路径和传感器在一些实施方案中可以由过滤器或膜隔开以防止污染流体并损坏传感器，或者可以利用非接触式测量方法。
在一些实施方案中，托盘还可以结合储液箱以保持废弃的抽吸流体和组织。托盘可以包括窗口和/或灯(例如，LED)，优选地但不必是红色，以使对外科医生的视觉的影响最小化，以使得外科医生能够看到储液箱中的流体液位。储液箱在一些实施方案中可以包括流体液位传感器以测量抽吸流体的水平和剩余自由体积。这可以被利用于例如提醒外科医生储液箱是否接近满容量。储液箱在一些实施方案中可以被构造来随着内部流体的体积的增加而膨胀(例如，作为球囊式或气囊式贮存器、具有手风琴式折叠壁的贮存器等)。
将抽吸泵和废弃贮存器定位在托盘中或其附近以及紧邻患者或定位在无菌区域内在一些实施方案中可以优选地尤其使所要求的管道长度最小化，这将改进抽吸系统的性能和响应性。这减小了抽吸流体的路径长度，从而降低了抽吸机构的要求并且免除了长管套，该长管套使得响应时间变慢(例如，在外科医生改变抽吸速率或从抽吸切换为回流时)并且在手术室内可能会缠住外科医生和助手。
托盘在一些实施方案中可以包括旋阀或其他阀(手动或自动)以在不同的抽吸进料源(例如，玻璃体切除器手持件与软头挤出手持件)之间进行选择。
手持件
在一些实施方案中，托盘系统可以包括一个或多个手持探针或手持件(例如像，本文参考图1E、图4A、图5A、图6A和图8A描述的各种手持件中的一个或多个)，该手持探针或手持件可以包括在外科手术程序期间插入到眼睛的前房或后房中的针(例如，18号、20号、23号、25号、27号或其他尺寸)。手持件在一些实施方案中可以包括以下各项中的一个或多个：玻璃体切除器/抽吸器、内照明器、激光治疗/光凝固探针、透热疗法/电烙术/消融术探针、剪刀、软头挤出探针、超声乳化术/超声粉碎术探针、人工晶状体(IOL)插入物、镊子、机械探针和/或其他可商用的器械。一些手持件可以结合多于一项的功能。手持件在一些实施方案中可以包括一个或多个按钮和/或其他用户交互特征结构，该用户交互特征结构允许外科医生控制该特定手持件的功能和/或可能还有其他功能(例如像，输注或抽吸的速率)。
玻璃体切除器手持件
在一些实施方案中，托盘系统包括玻璃体视网膜手术期间用于切除玻璃体的玻璃体切除器手持件。手持件在一些实施方案中可以通过多导线电缆拴系到托盘，该多导线电缆提供功率和任选的通信接口(例如，以向托盘或底座单元电子器件传达例如手持件上的按钮按压的状态)。在一些实施方案中，切除器机构可以由手持件内的电机或电机和齿轮组件来供电。在一些实施方案中，切除器机构可以由外部气动源(例如，泵、压缩器、压缩气源等)气动地供电，该外部气动源通过一根或多根柔性气动管连接到手持件。外部气动源可以位于托盘或非一次性底座单元(针对结合如前所述的底座的实施方案)内。切除器机构在一些实施方案中可以由在一个或多个轴线上旋转、往复运动或平移的输电缆线或转矩线圈来供电。使用电磁原理，缆线或线圈可以用于例如通过以下方式来同样向手持件供应电力：使靠近丝卷的磁铁旋转或以其他方式移动并且产生可以启动手持件的电子器件的电流。缆线或线圈可以由位于手持件外部(例如位于托盘或非一次性底座单元内)的电机、螺线管、电磁铁、线性致动器等来驱动。连接到手持件的缆线或线圈可以通过轴耦接器、花键耦接器或类似耦接器来耦接到底座中的电机或驱动致动器，以使得外科医生或助手在手术室中能够容易地进行设置。在一些实施方案中，磁耦接可以用于维持电机与缆线或线圈之间的无菌区域。切除速度、抽吸速率和其他功能可以通过手持件自身上的按钮或其他用户接口，或者通过脚踏板来控制。
类似的驱动配置也可以用于晶状体摘除术或超声粉碎术手持件以及其他机械驱动式器械。
在一些实施方案中，玻璃体切除器手持件可以是如图8A和图8B中所示的手持件810，如下文进一步描述。在一些实施方案中，玻璃体切除器手持件可以包括与如在名称为DISPOSABLE VITRECTOMY HANDPIECE的美国专利申请公开号2008/0208233中所公开的那些相似的一个或多个特征结构，该专利申请特此以引用的方式整体并入本文。
内照明器手持件
在一些实施方案中，托盘系统可以包括在眼睛内部提供照明的内照明器手持件。手持件在一些实施方案中可以通过多导线电缆拴系到托盘，该多导线电缆提供功率和任选的通信接口(例如，以向托盘或底座单元电子器件传达例如手持件上的按钮按压的状态)。内照明器在一些实施方案中可以结合光源(例如，白光LED或RGB LED)，该光源耦接到安装在内窥镜针中的光纤或光纤束。可替代地，光源可以位于托盘或底座单元内并且耦接到(永久性地或使用可拆卸接口)手持件内终止于内窥镜针的光纤或光纤束。
在一些实施方案中，内照明器手持件可以包括与如在名称为PORTABLE HANDHELDILLUMINATION SYSTEM的美国专利号8,172,834中所公开的那些相似的一个或多个特征结构，该专利特此以引用的方式整体并入本文。
软头挤出手持件
托盘系统在一些实施方案中可以包括结合了用于从视网膜抽吸玻璃体和流体的软管材料(例如，硅酮或类似物)的软头挤出手持件。手持件在一些实施方案中可以通过多导线电缆拴系到托盘，该多导线电缆提供功率和任选的通信接口(例如，以向托盘或底座单元电子器件传达例如手持件上的按钮按压的状态)。抽吸速率和其他功能可以通过手持件自身上的按钮或其他用户接口特征结构，或者通过脚踏板来控制。内照明功率输出和其他功能(诸如输注速率)在一些实施方案中可以通过手持件自身上的按钮或其他用户接口特征结构，或者通过脚踏板来控制。
透热疗法/电烙术手持件
托盘系统在一些实施方案中可以包括能够对组织进行受控的电烙治疗的两极电烙术手持件。手持件在一些实施方案中可以包括由绝缘层隔开的两个套针或套管(例如像，聚酰亚胺管道或类似物)。两个针或管的暴露的远端充当两极电烙术的电极。手持件在一些实施方案中可以通过多导线电缆拴系到托盘，该多导线电缆提供功率和任选的通信接口(例如，以向托盘或底座单元电子器件传达例如手持件上的按钮按压的状态)。手持件在一些实施方案中可以具有用于产生电烙术所要求的高压波形的整合的电子器件，或者可替代地，电烙术电路可以位于托盘或底座单元内并且通过绝缘线供应到手持件。透热疗法/电烙术功能和其他功能可以通过手持件自身上的按钮或其他用户接口特征结构，和/或者通过脚踏板来控制。
激光治疗手持件
托盘系统在一些实施方案中可以包括能够光凝固的基于光纤的激光器手持件。手持件在一些实施方案中可以通过多导线电缆拴系到托盘，该多导线电缆提供功率和任选的通信接口(例如，以向托盘电子器件传达按钮按压和系统状态)。手持件在一些实施方案中可以结合光源诸如激光二极管，该光源具有对于光凝固而言足够的功率。激光二极管在一些实施方案中可以耦接到光纤或光纤束，该光纤或光纤束安装在用于插入到眼睛或其他外科手术部位中的内窥镜针内。可替代地，光源和相关联的光学器件在一些实施方案中可以位于托盘或底座单元内，其利用永久性接口或可换光学接口至终止于位于手持件内的内窥镜针的光纤或光纤束。激光治疗功率输出和其他功能在一些实施方案中可以通过手持件自身上的按钮或其他用户接口特征结构，或者通过脚踏板来控制。
剪刀
托盘系统在一些实施方案中可以包括电动剪刀手持件，该电动剪刀手持件使得外科医生能够在不要求手动操纵，例如使用手指来挤压、滑动或以其他方式激活剪刀的切削机构的情况下切割组织。在一个实施方案中，剪刀通过多导线电缆拴系到托盘，该多导线电缆提供功率和任选的通信接口(例如，与托盘电子器件通信)。切削机构的功率在一些实施方案中由托盘通过拴系缆线来提供。切削机构在一些实施方案中可以包括电机、螺线管、线性致动器、镍钛诺或形状记忆合金金属丝(例如，在电流穿过金属丝时收缩并且在电流停止且金属丝冷却时膨胀的金属丝)等。替代性实施方案可以将致动器定位在托盘或底座中，并且机械切割可以通过联动装置诸如输电缆线或转矩线圈来提供，该输电缆线或转矩线圈沿一个或多个轴线旋转、往复运动或平移。
手持件存放区
在一些实施方案中，托盘可以包括构造来在不使用手持件时保持该手持件的空间(例如像，图1E中所示的空间111)，和/或可以通过电、流体、气动、光学和/或机械接口中的一个或多个来向手持件提供连接性。保持手持件和托盘的顶表面的空间在一些实施例中通常可以包括用于处理在手术期间可能存在于托盘上的不需要的流体的特征结构。例如，托盘顶部和手持件区域(它们可能是凹陷袋形物或凹坑)可以具有凹陷通道或孔洞以排出任何流体或带走任何流体。类似地，任何凹陷区域可以包括吸收剂或类似海绵的材料以吸收任何不想要的流体。手持件可以在封装和灭菌之前安装在托盘中以简化手术前设置程序。托盘在一些实施方案中可以包括使得手持件在例如托盘的货运或移动过程中能够固定在适当的位置的夹子、条带或其他锁定机构。另外的手持件可以单独地封装和灭菌，例如以在手术期间实现故障手持件的替换，而不需要打开全新的托盘系统。
手持件用户接口特征结构
手持件的一些实施方案包括获取用户输入的一个或多个器件，诸如位于手持件上的一个或多个按钮或开关(包括例如，膜、触感、按钮、旋转、操纵杆、霍尔传感、电容性触摸、压力敏感等)；和/或惯性传感器(包括陀螺仪、加速度计、磁强计等)。这些输入方法可以用于控制手持件和/或控制台的一个或多个功能，例如像激活、停用和控制探针尖运动和抽吸功能。例如，在一些实施方案中，外科医生可以按压并按住一个按钮以激活乳化/粉碎，并且释放按钮以停止乳化/粉碎。外科医生可以重复地按压并释放另一个单独的按钮以重复循环抽吸速率。惯性传感器在一些实施方案中可以用于位置追踪以及用户输入。例如，外科医生可以特定的方式定向或移动手持件以执行功能；一个实例将是在将手持件以上下倒置方式放置在托盘或手术台上时停用该系统(该系统将识别手持件的上下倒置取向以及运动/移动的无需求)；第二实例将是用手指轻敲手持件以激活或停用功能(加速度计将检测由敲击引起的手持件偏转)；又另一个实例将是以顺时针方式旋转手持件以增加抽吸速率或一些其他功能并且以逆时针方式旋转手持件以减小抽吸速率或一些其他功能(其中由陀螺仪检测角运动)。用户输入在一些实施方案中可以在手持件内处理或以其他方式在内部发挥作用，或者输入在一些实施方案中可以例如通过拴系电连接(例如，导电引线/缆线)或无线连接(例如，RF、感应或红外)中继到单独的控制台或托盘。手持件在一些实施方案中可以包括微控制器或微处理器，该微控制器或微处理器用于寄存用户输入、控制手持件的功能和/或与系统的外部部件(例如，控制台或托盘)通信。手持件在一些实施方案中可以包括用于向单独的控制台、托盘、显示器和/或其他手持件传输信息和从其接收信息的无线能力。
一些实施方案包括模拟按钮(例如像，压力或偏转敏感按钮)，该模拟按钮对手持件功能提供比标准的二进制(开/关)或瞬时开关更精细的控制。例如，一个或多个对压力或偏转敏感的模拟按钮可以用于提供功能例如像切割速度、抽吸、或照明/激光功率输出的精细控制。在一些实施方案中，受手持件控制的一个或多个压力敏感按钮可以用于控制抽吸速率或切割速度；外科医生挤压越困难，例如切割速度或抽吸速率就越高。类似地，可以结合其他传感器，该传感器测量弯曲、偏转、或平移，以使得外科医生推动、滑动或以其他方式使按钮移动更远，例如抽吸速率或切割速度就越高。这可以例如用基于应用的输入(诸如压力或偏转)而改变参数(诸如电阻或电容)的按钮实现方式来实现。例如，一种按钮实现方式可以对压力敏感，以使得外科医生挤压越困难，电阻就越低(或越高)，该电阻可以由手持件电子器件(和/或远程电子器件，诸如位于托盘或底座中的电子器件)来测量。另一种实现方式利用电容的变化，以使得两个平行导电板之间的距离(以及因此电容)随着施加到按钮的力的变化而变化。另一种实现方式可以根据按钮被下压或移动的程度来连接不同的电路。又另一种实现方式可以利用磁传感器以检测磁铁的位置和/或磁场强度，从而确定按钮被下压或移动的程度。又另一种实现方式利用电容性触摸技术来提供模拟控制。
图8A和图8B示出了手持件或外科手术器械810的实施方案，该手持件或外科手术器械810包括具有多个按钮812、808的壳体或本体802。图8A是手持件810的透视图，并且图8B是壳体或本体802已被去除以使得能够看见定位在壳体802下方的特征结构的手持件810的透视图。手持件810包括邻近缆线接口807的近端806，以及之后有外科手术工具805诸如针延伸的远端804。在一些实施方案中，外科手术工具805被永久性地或半永久性地安装。在一些实施方案中，远端804被构造来使得外科手术工具805能够定位成与远端804耦接接合。
手持件810包括邻近壳体802的外表面定位的三个按钮808。在这个实施方案中，按钮808包括数字、二进制或瞬时按钮或开关，这意味着该按钮或开关具有用于控制特征结构的两个状态，即开或关。按钮808可以例如包括机械开关，该机械开关在按钮808的致动表面相对于壳体802移动时选择性地断开和闭合电路。
手持件810在这个实施方案中还包括两个压力敏感按钮812。在其他实施方案中，手持件可以包括更少或更多的压力敏感按钮。两个压力敏感按钮812中的每一个包括切向力敏电阻器813，该切向力敏电阻器813被配置来基于施加在力敏电阻器813的表面上的压力的幅度来改变电阻值。在一些实施方案中，力敏电阻器813包括多层聚酰亚胺薄片。在一些实施方案中，如在图8A中可以看到，按钮812包括在手持件810和/或壳体802周围周向地延伸的致动表面，该致动表面在下压时压靠在力敏电阻器813上。在一些实施方案中，按钮812的外表面包括触感区域或特征结构814，该触感区域或特征结构814在图8A中示出为在手持件810和/或壳体802周围周向地间隔开的多个凸起块。这种构造可以有利于例如使得用户或外科医生能够在手持件810相对于用户的手处于任何旋转位置时精确地控制特征结构。
如本文所使用，单词“按钮”可以与其他单词或短语诸如开关、选择器、用户输入等互换使用。本领域技术人员将认识到包括按钮或其他类似特征结构的各种用户接口特征结构可以与本文公开的技术一起使用来检测用户输入。
除了传统的开/关按钮或瞬时按钮以及取决于一些类型的电触点或电机械触点的模拟按钮之外，消除了对手持件中的电子器件的需求和/或对手持件的以拴系方式获得的功率和通信接口的需求的另外的用户输入解决方案也是可行的。这类实施方案可以尤其有利于提高可制造性和/或降低系统的一次性部件(诸如在一些实施方案中为手持件)的成本。
光学按钮
在一些实施方案中，可以使用根据光学器件和光学纤维的原理的按钮，而不是电或电机械特征结构(或在一些实施方案中，除了这些之外)来检测用户输入。例如，在一些实施方案中，一个或多个按钮可以具有一个或多个光纤、光管，或与其相关联的光学波导，所光纤从手持件延伸到托盘或底座单元电子器件(作为连续光纤或光学连接在一起的一个或多个光纤段)。光纤可以耦接到光源(诸如位于托盘或底座单元内的光源)并且可以将光传播到按钮位置。按钮可以被设计成在按钮被下压时使光纤弯曲或以其他方式使其挠曲，从而减少或消除通过光纤的光传播和/或改变通过光纤的光的偏振，这两者都可由电子器件检测并且可以用于指示按钮按压。其他实施方案替代地改变光路(例如，按钮上的反射表面、外科医生的指尖等)或设定光路路径/重设定光路路径，以使得该改变可以被检测和识别为按钮按压。还可以使用纤维干涉仪的原理，以使得按钮按压充分地改变光纤，从而使得改变干涉条纹的相位及其位置的变化能够被检测和解释为按钮按压。以类似的方式，光纤布拉格光栅传感器、长周期光纤光栅传感器和类似的实施方案可以整合到光纤中以测量应变，从而检测光纤及其位置的变化。一些实施方案可以利用本文公开的光学技术中的一种，并且一些实施方案可以利用该光学技术中多于一种的光学技术和/或可以利用光学技术和一种或多种非光学技术中的一种或多种。
在一些实施方案中，一个或多个按钮各自具有与其相关联的单一连续光纤。光纤从托盘或底座中的电子器件路由到手持件按钮并且返回到托盘或底座(作为连续光纤或作为光学耦接在一起的两个或更多个光纤段)。在按钮被按压时，以这种方式使光纤弯曲以减少或消除光传播，以可检测的方式改变光的偏振，或以可检测的方式诱导改变干涉条纹的光纤中的应变。在其他实施方案中，一个或多个按钮各自具有与其相关联的两根光纤(作为连续光纤或光学耦接在一起的两个或更多个光纤段)，一根光纤将光从托盘带到按钮，而另一根光纤充当光返回到托盘的回路。按钮被设计成使得在其被下压时，允许光从源光纤传播到返回光纤。这可以例如通过以下方式来完成：利用反射表面或透射材料或光管材料，该材料在按钮下压时适当地成角度或定位；或甚至使用外科医生的指尖来将光从源光纤重引导到返回光纤。
另一个实施方案包括用于光的源路径和返回路径的单芯光纤，因为光纤可以同时在两个方向上传播光。例如，光环行器可以被配置来允许光被注入到源(诸如托盘或底座单元)处的光纤，与此同时沿相同的光纤分离任何反射光以使其被光电探测器或电子器件中的其他传感器检测到。这类反射可以由光纤端部处的反射表面(或甚至是指尖)，或甚至是光纤的弯曲、挠曲或扭曲引起的。
在另一个实施方案中，单芯光纤或光学波导向每个按钮提供源光，并且每个按钮具有另外的单个返回光纤以指示按钮按压。
在其他实施方案中，代替每个按钮的单个光纤，单芯光纤从托盘或底座以串联方式路由到每个按钮并且返回到托盘或底座。不同的按钮被设计来以不同的量改变偏振或光传播，以使得每个按钮可以彼此区分开来。可替代地，每个按钮之间的光路距离(诸如光纤长度)可以被调节，以使得光时域反射测量法或类似方法的原理可以用于沿光纤确定按钮按压的位置，以及因此按压的哪个按钮。
图9A-9D示出了包括一个或多个光学按钮的手持式医疗器械或手持件的示例实施方案。图9A示意性地示出了包括其中有两根光学纤维906穿过的壳体或外罩802的手持件。在这个实施方案中，靠近光学纤维906的尖端或端部907放置的致动构件904被配置来将光从一根光学纤维906反射到另一根光学纤维906，该光学纤维的反射可以由例如外科手术用托盘或控制台中的硬件检测。在一些实施方案中，致动构件904是配置来反射光的物理按钮的一部分。在一些实施方案中，致动构件904是用户的手指，在一些实施方案中是戴手套的手指。
在一些实施方案中，两根分开的光学纤维906还可以被实现为例如具有两个或更多个波导的单芯光纤，例如源光将沿芯传播，而返回光沿光纤的一个或多个包层传播，或反之亦然。还应注意，源单芯光纤在一些实施方案中可以向多个按钮供应光，其中每个按钮与独立的返回光纤或定制设计的返回光纤中的独立的波导例如多个包层配对。可替代地，每个按钮可以具有单独的源光纤，该源光纤提供针对每个按钮以不同频率调制的光；以及共享返回光纤，其中调制的信号允许处理硬件区分不同的信号。
在一些实施方案中，用于实现多个按钮的技术结合了滤波器或衰减器，该滤波器或衰减器使通过每个按钮的光传播不同程度地衰减(例如，100％、50％、25％等)或对通过一个或多个或每个按钮的波长(假定是宽带光源)进行滤波，以使得其余波长或功率衰减可以通过例如像外科手术用托盘或控制台中的处理硬件来测量。在一些实施方案中，光的波长可以是宽带的(例如，白光或多波长光)，或者该波长可以是单一波长(例如红外光)，并且可以被调制来最小化与其他周围光源的干扰问题。
图9B示出了包括光学按钮的外科手术手持件的另一个实施方案。图9B中所示的实施方案包括终止于端部或尖端907的光学纤维906。致动构件904可以具体光反射特性，以使得在致动构件904邻近尖端907定位时，光被反射回到光纤906中，该光之后可以由例如托盘或控制台硬件检测。灵敏度在一些实施方案中可以被调节来要求致动构件904与尖端907和/或手持件外罩802进行接触，或只要邻近尖端907和/或手持件外罩802。
图9C描绘了光学按钮的另一个实施方案。图9C中所示的实施方案包括两根光学纤维906和致动构件904，该致动构件904在相对于外罩802和/或光纤906移动时使反射构件908移动。在反射构件908定位在光学纤维906的尖端或端部907的前侧时，光被从一根光学纤维906反射到另一根光学纤维906，从而使得能够通过位于例如外科手术用托盘或控制台的处理硬件来检测按钮按压。
图9D描绘了光学按钮的另一个实施方案，其中连接到一根或多根光学纤维906或为其部分的可偏转构件或部分910被定位成在致动构件904相对于手持件外罩802移动时变形。例如，在致动构件904接触和/或压靠在可偏转构件910上时，可偏转构件910可以弯曲或以其他方式变形，其方式为使得这一现象可以通过处理硬件诸如位于外科手术用托盘或控制台中或作为其一部分的处理硬件来检测。在这个实施方案中，如果按钮被下压，致动构件904将使可偏转构件910弯曲。如果可偏转构件或部分910充分偏转，那么通过光纤的光的传播将会显著减少或消除，这可以由处理硬件检测并且被解释为按钮按压。在一个替代性实施方案中，按压越困难或越远，就将允许更多的光而不是更少的光传播。
在一些实施方案中，图9D中所示的光学按钮构造还可以被构造来通过若干项技术中的一项或多项来提供线性或压力敏感反馈。首先，光通过量的减少与光纤经历的偏转或弯曲的程度相关。检测到的光的量可以用于确定按钮的大体位置。因此，例如，用户推压按钮越困难或越远，测量到的光通过量的变化越大。类似地，光纤的弯曲将改变通过光纤的光的偏振。这也可以通过处理硬件来检测并且用于确定偏转的幅度。还可以使用更为先进的光学理论。例如，光纤按钮可以是基于光纤的干涉仪(迈克尔逊干涉仪、共光程干涉仪、马赫-曾德尔干涉仪)的一个臂，以使得光路长度的变化和光纤中因应力或弯曲而诱导的相位变化可以在处理硬件中检测并且被测量来确定将按钮下压的困难或远近程度。另一项技术是在制造过程中使光纤中包括光栅以产生应变传感器，诸如光纤布拉格光栅传感器或长周期光纤光栅传感器，由于光纤上的应变(例如由按压光纤或使其弯曲引起)引起了相关的波长变化，该应变传感器可以用于提供线性或压力敏感按钮功能性。这些光栅传感器还可以在仅具有单芯光纤的情况下用于多个按钮：将光栅沿光纤设计成具有针对每个按钮的不同特性，以使得每个光栅的特性可通过处理硬件彼此区分开来。
又另一个实施方案可以通过以下方式将单芯光纤用于多个线性或压力敏感按钮：沿光纤检测诱导应变或弯曲的位置，并且将这个位置与一个或多个按钮的位置相关联。这个检测可以使用时域反射测量法的原理来实现，其中测量传播通过光纤且反射回到源的光脉冲的时间并且确定距离，其中由按钮引起的反射诱导了光纤中的应变或阻抗。这在较短的光纤长度内是更为困难的，并且在一些实施方案中将受益于在按钮之间添加光纤以增加按钮之间的光路长度。
在一些实施方案中，光学按钮构造除了一根或多根光学纤维之外或取代该光学纤维可以包括一个或多个光学波导，诸如塑料光管或类似物。另外，在本文公开的提及光学纤维的各种实施方案中，应理解那些光学纤维可以是连续光学纤维和/或可以包括耦接在一起的一个或多个光纤段，和/或可以包括与光纤串联的一个或多个光学波导。
在一些实施方案中，光学按钮被构造来例如利用反射表面或吸收表面，包括手指来启用、停用光从源光导(或光纤)到返回波导(或光纤)的传播或使其衰减，以实现按钮按压的检测。
在一些实施方案中，光学按钮使用含单芯光纤或波导的环形构造，并且以可检测的方式例如通过使光纤或波导弯曲来改变光的特性。这个特性可以是功率或幅度(例如，使光通过量衰减或增加)、光的偏振、光的波长(例如，通过对宽带光源的一些波长进行滤波并检测其余波长；或例如通过光栅设计来使波长偏移或对其进行滤波)、光路长度或光的相位(例如，通过使光纤弯曲或张紧，这可以在干涉仪设置中进行检测)。相关实施方案依赖于全内反射和“渐逝波”的原理。例如，通过增改光纤的外表面(剥除任何外部保护性涂层，如果存在的话)，改变光纤界面处的折射率(例如，由光纤到手指来代替光纤到空气)，这可以改变通过光纤的光传播。这个变化可以利用充分敏感的放大和处理设备来检测。
在一些实施方案中，光学按钮例如通过以下方式将一根光纤用于多个按钮：使用具有多个波导的定制光纤(并且可能将信号调制到不同的按钮或调制来自不同按钮的信号)；根据下压的按钮来对不同的波长进行滤波(例如，使用多波长光或宽带光)；根据下压的按钮来使光衰减不同的量；针对每个按钮使用不同的光纤光栅参数；测量反射脉冲传播的时间(时域反射测量法)，其中反射是由按钮的激活导致的光纤中的变形或应变引起。
气动/液压按钮
在一些实施方案中，利用气动和/或液压原理的按钮被结合到手持件中，该手持件在一些实施方案(与针对光学按钮实施方案的情况类似)中可以消除对手持件与托盘或底座单元之间的任何电子器件或电接口连接的需求。
在一些实施方案中，手持件的一个或多个按钮可以附接到或流体耦接到柔性气动管(例如，柔性硅酮、乙烯管或PVC管或类似管)，该柔性气动管连接到托盘或底座单元电子器件(使用连续管段或流体连通的两个或更多个部段)。电子器件可以包括例如可以测量管内的压力的压力传感器。这可以用于确定按钮是否被按压。例如，下压按钮可以密封或夹紧以其他方式打开、去除障碍或展开的管子，其方式为使得该下压按钮可通过压力传感器来检测。类似地，在一些实施方案中，管道可以终止于手持件，以使得外科医生可以堵住管道端部处的孔洞(诸如用他的或她的手指)以指示按钮按压。例如在管道的端部处可以包括气囊或球囊，以使得在气囊或球囊被下压或以其他方式改变时(诸如通过外力，例如来自手指或来自手持件的可移动部件)，内部空气/流体压力的变化可以被检测和解释为按钮按压。在一些实施方案中，代替依赖于环境压力，管道可以流体连接到空气或真空源，以使得测量压力将根据管道是开放还是密封而有所不同。在这个实施方案中，每个按钮将具有其自身的独立管道。在另一个实施方案中，多个按钮可以共享单一管子，例如如果每个按钮将通过管子的流量限制于不同的幅度，以使得每个按钮将与其余部分区分开来。例如，第一按钮可以完全限制管道，而第二按钮将管道的内腔限制于75％、第三按钮为50％、第四按钮为25％等等，该按钮可以通过流体耦接的传感器来区分开来。
图10A-10C示出了包括气动或液压按钮的手持件的示例实施方案。图10A示意性地示出了以下实施例：致动构件904诸如手指或按钮的一部分使与管道1004流体连接的可变形构件1002变形，以使得能够在可变形构件1002和/或管道1004中检测到压力变化。在一些实施方案中，具有球囊或气囊1002的软管(例如，乙烯或硅酮管道)1004可以用作线性按钮，该球囊或气囊1002附接到其中有一些气体或流体(例如，空气)的管子的端部。挤压、推压或压缩球囊或气囊1002越困难，管子内的压力越高，该压力可以由例如位于远程控制台或托盘内的压力传感器和处理电子器件来测量和处理。
在一些实施方案中，球囊或气囊1002可以由用户的手指直接按压，或按钮、控制杆、或由用户的手指或夹持激活的其他特征结构可以向球囊或气囊施加力。
在一些实施方案中，球囊或气囊1002不必是分开的部件，而是可以整合到管道1004自身中。管道1004可以被设计成具有鼓起区域(例如，具有较大直径的区段)。类似的结果也可以通过挤压或压缩在端部进行简单的密封的管子来实现(例如，压力变化可以被检测和解释为按钮按压)。具有比管道的其余部分更大的直径的球囊或气囊的优点是挤压或压缩的力会被放大并且因此更容易被压力传感器和处理电子器件测量，并且不太容易产生噪声或干扰。
在一些实施方案中，可以通过重复图10A的设计来将多个按钮包括在手持件中；然而，还可能使用具有多个球囊或气囊的单一软管来结合多个按钮。每个球囊或气囊在一个实施方案中可以例如具有不同的直径/体积，以使得当按钮被下压时，处理硬件可以基于信号的幅度来确定哪个按钮被下压(例如，哪个球囊被压缩)。与线性按钮相比，这种变换可能希望使用例如开/关或瞬时按钮，但是该变换也可以使用压力敏感按钮或线性按钮。
图10B示出了气动或液压按钮的另一个实施方案，其中在按钮端1006开放(例如未密封)的软管1004(例如，乙烯或硅酮管道)可以用于检测按钮按压。如果用户在管子1004的开放端1006上按压他们的手指(或另一个致动表面)，压力传感器和放大并处理压力信号的敏感电子器件可以检测压力变化并且将按钮按压寄存(例如，瞬时或开/关)。
图10C示出了气动或液压按钮的另一个实施方案，其中软管1004(例如，乙烯或硅酮)可以提供压力敏感、线性或数字(例如，开/关或瞬时)功能性。管子1004从控制台或托盘路由到手持件并且返回到控制台或托盘。在管子一端具有泵入空气的气源，并且在管子另一端具有压力或流量传感器。当用户的手指(或另一个致动表面)904压靠在管子(或压靠在按钮、控制杆上或类似地例如包括对置构件1008、1010)，管子被收缩。用户挤压越多，管子收缩越严重，有可能达到没有空气能够流动的程度。可替代地，代替挤压管子，管子可以被弯曲，这会类似地因柔韧管道的塌缩的壁而引起气流的减少。气流的这种变化可以由传感器检测，并且与管子的压缩或偏转的量相关，从而提供线性形式按钮输出。
这个和其他设计的实施方案甚至可以使用气动源，该气动源经常被用于驱动某些器械诸如吸气器和玻璃体切除器。
压电按钮
在一些实施方案中，包含压电材料(例如，压电石英或类似物)的按钮提供用户输入功能性。压电晶体在被弯曲、挠曲或以其他方式偏转时产生可以用作输入机构的电压尖峰。例如，设计来使压电材料偏转的机械按钮将在按钮被按压时产生电压。如果压电材料通过电线耦接到托盘或底座单元(或者在一些实施方案中为手持件)中的电子器件，这个电压尖峰可以被检测和解释为按钮按压。虽然在这个实施方案中手持件通过电线拴系到托盘或底座单元电子器件，但在这个实施方案中手持件自身中并不要求有源电子器件，并且没有必要通过任何引线或缆线向手持件供应功率。多个按钮可以结合到手持件中，每个按钮完成单独的电路(例如，每个按钮有两根独立的引线，或者一根独立的引线和一根共享的地线)；可替代地，多个按钮可以共享通向托盘或底座单元的单一电路或引线对：通过将每个压电元件设计成产生不同范围的电压，以使得每个压电元件可以在按钮被按压时基于所产生的电压的幅度来彼此区分。
图11示出了具有压电按钮的手持件的实施方案，该压电按钮包括电线1102，该电线1102耦接到压电材料诸如压电晶体1104以通过电线1102上测量的电压差来检测晶体的变形。在一些实施方案中，晶体1104被构造来通过致动构件904、904’中的一个或多个来变形。
在一些实施方案中，压电按钮结合电连接到托盘或控制台的一个或多个压电晶体或元件。并不通过引线向压电晶体施加功率；替代地，压电元件在其弯曲或偏转时会产生可以由托盘或控制台电子器件检测的电压。产生的电压的幅度与压电元件的偏转的量成比例—因此压电元件偏转越远，电压尖峰越高。这个特性可以用于提供压力敏感或线性形式输出。
为了在不是简单地重复每个按钮的设计的情况下结合多个按钮，多个压电元件在一些实施方案中在以下情况下可以共享一组单独的引线：例如每个压电元件被设计来在给定偏转下提供不同电压，以使得不同的电压范围可将彼此区分并且可以与特定按钮相关。可替代地，每个按钮可以被设计来使其相应的压电元件(假定所有压电元件具有近似相同的规格)偏转不同的量，从而根据哪个按钮被按压来产生不同的电压幅度范围。
在图9A-11中公开的说明性实施方案的任一个中，按钮可以是二进制开/关开关、或可变开关，该可变开关产生相对于按钮接收的输入为线性、非线性或线性和非线性的组合的响应或输出。
电源
本文公开的实施方案可以采用多种电源中的一种或多种来执行目标功能，包括但不限于致动探针尖和抽吸以及接收和/或处理用户输入。手持件在一些实施方案中可以通过电线栓系到提供功率(例如，DC或AC电压或电流)的控制台或托盘。手持件在一些实施方案中可以由以下各项供电：可再充电式(二次)内部电池(诸如锂离子/锂聚合物、NiMH、NiCd或其他化学物质)、不可再充电式(一次)内部电池(诸如碱性、锂锰或其他化学物质)和/或具有足够电容的内部电容器(诸如“超级电容器”或“超大电容器”)。手持件在一些实施方案中可以通过无线功率耦接系统来无线地供电。例如，手持件可以结合“次级”线圈，该次级线圈可以从“初级”线圈感应地供电，该初级线圈在策略上位于手持件附近并且由功率放大器驱动。例如，初级线圈可以安装在显微镜上并且用于为手持件供电，该手持件包括二次线圈并且在外科手术程序期间由外科医生定位在显微镜下方。这个感应链路(或不同的感应链路)在一些实施方案中还可以用于手持件与托盘或控制台之间的双向通信。手持件在一些实施方案中还可以气动地或液压地供电(例如利用管套拴系到控制台或托盘)以提供乳化和抽吸。手持件在一些实施方案中可以通过使输电缆线或转矩传输线圈移动、往复运动或旋转来供电。手持件在一些实施方案中可以通过卷绕弹簧来供电。手持件在一些实施方案中可以包括涡轮机或将缆线、气动或液压功率转换成电力以用于为例如内部微控制器、传感器、致动器和/或按钮供电的其他手段。手持件在一些实施方案中可以通过以下方式来供电：将由外科医生在手持件夹持件上作出的挤压、夹持、旋转或滑动运动转换成有用的运动(例如，往复运动或旋转运动以激活探针尖)。手持件在一些实施方案中可以通过压缩空气例如插入到手持件中的储罐或药筒或外部来源供电。另外的电源可以用于提供所需的功能性，并且在一些实施方案中，超过一个电源可以用于为手持件供电(例如，AC电压驱动安装在超声手持件中的压电晶体以用于超声乳化，并且气动功率用于提供超声手持件的抽吸)。
压力敏感手持件尖端
一些实施方案将压力传感器结合在手持件的远端尖端处以提供来自前房或后房的眼内压力读数。可以视觉显示(例如，在独立显示器、平视显示器、显微镜内显示器或整合到托盘或控制台中的显示器上)或发出声音提示压力传感器读数(和/或从压力传感器读数中引出的信息)。在一些实施方案中，可以基于压力传感器读数来激活报警器和/或安全措施。另外，压力传感器读数在一些实施方案中可以用于反馈控制环路，以在前段或后段手术过程中控制输注速率和/或抽吸速率。压力传感器在一些实施方案中可以是MEMS变型。压力传感器在一些实施方案中可以是基于光纤的设计。在一些实施方案中，压力传感器被结合到分开的部件中(例如，代替手持件的远端尖端)，该分开的部件也插入到眼睛的前房或后房中或位于其附近。例如，压力传感器可以结合到输注套管或枝形灯架光源中，并且压力测量结果用于控制输注速率。其他实施方案可以被配置来依赖于外部IOP测量结果，该外部IOP测量结果通过确立的测量技术来取得并且由手持件或托盘电子器件处理。
照明
在一些实施方案中，托盘可以包括用于在外科手术部位处提供照明的一个或多个光源。基于内窥镜的照明器(内照明器)和其他照明装置诸如枝形灯架照明器可以通过单芯光纤或含多根光纤的光纤束耦接到光源。该光纤在一些实施方案中可以具有较大数值孔径以使耦接效率最大化。光纤在一些实施方案中可以对接耦接(butt-coupled)到LED源或通过透镜系统来对接(interfaced)。内照明器和枝形灯架照明器等可以通过光纤永久性地耦接到光源，或者它们可以通过光连接器构型耦接，该光连接器构型有效地将来自光源的光耦接到光纤中并且允许附接手持件的光纤并且由外科医生随意地或根据需要从光源拆下该手持件的光纤。托盘在一些实施方案中可以包括基于高亮度磷光体的白光LED和/或RGBLED。超过一个光源可以被提供来通过光耦接同时适应例如一个手持件照明器和一个枝形灯架照明装置；可替代地，可以例如通过自由空间或光纤分光器在两个或更多个照明部件之间共享单一光源。RGB LED的成分颜色在一些实施方案中可以个别调节来在不同的条件下例如在染料、着色剂或指示器存在下提供改进的可视化。其他实施方案包括氙、水银蒸气、卤素和/或位于托盘内并通过光纤光学耦接到手持件的其他光源。替代性实施方案包括手持件自身中的光源(例如，LED或激光器)；光源可以耦接(对接耦接或以其他方式)到包括光管、光纤或光纤束的针，该光管、光纤或光纤束将光传播到内照明器探针的远端尖端。光纤或光纤束在一些实施方案中可以具有较大数值孔径以使LED与光纤之间的耦接效率最大化。可替代地，LED可以位于针的远端尖端处，优选地与外部环境隔离(例如，在针的远端尖端处的透明窗口后方或灌封在环氧树脂中)。
激光治疗
在一些实施方案中，托盘可以包括用于在外科手术部位处提供光凝固、消融、切割和/或其他激光治疗的一个或多个激光源。例如，激光治疗探针手持件可以包括安装在插入到眼睛中的内窥针中的光纤或光纤束。光纤探针可以被配置来对医疗激光器进行聚焦或准直以供在外科手术期间使用。激光治疗探针在一些实施方案中可以通过光纤永久性地耦接到光源，或者它们在一些实施方案中可以通过可去除光连接器来耦接，该可去除光连接器将来自光源的光耦接到光纤中。替代性实施方案包括手持件自身中的激光源；激光源可以耦接(对接耦接或以其他方式)到包括光管、光纤或光纤束的针，该光管、光纤或光纤束将光传播到激光治疗探针的远端尖端。
显示器
在一些实施方案中，托盘可以包括用于显示系统信息的一个或多个显示器(例如，指示器、界面、LCD和/或LED)。托盘还可以包括音频反馈。显示器也可以与托盘分开定位。显示器可以安装在平视构型中(例如，安装在显微镜上)或突出到显微镜的光路中以用于在显微镜的视野内显示。显示器在一些实施方案中可以位于外科医生的左侧和/或右侧外周中的托盘上面或其上方以使得能够在不转头的情况下查看。显示器在一些实施方案中可以位于外科医生正前方的托盘上，并且可在向下看时查看，并且该显示器可以设置有遮罩或盖件，该遮罩或盖件防止来自显示器的光污染进入显微镜的物镜中或影响外科医生的视力。可替代地，显示器可以具有薄膜、窗口或其他透明盖件，该其他透明盖件被偏振或包括透镜状凹槽、视差屏障或使得能够查看有限角度或仅在某一角度范围内透明以防止光污染的其他特征结构。
音频反馈
在一些实施方案中，托盘可以包括向外科医生提供反馈的音频能力。音频反馈在一些实施方案中可以包括具有不同频率、幅度、持续时间等的各种音调。音频反馈在一些实施方案中可以包括能够向外科医生提供更有用的且彻底的反馈信息的语音提示。语音提示可以是数字化音频记录/样本或合成语音，并且语音提示可以存储在非易失性存储器(例如，闪存器或硬盘驱动器)中。托盘电子器件在一些实施方案中可以包括微控制器或微处理器，该微控制器或微处理器控制语音提示(和/或音调，和/或其他音频反馈)、基于来自外科医生的输入而激活适当的音频反馈、手持件的硬件或软件、托盘的硬件/软件等。
脚踏板
在一些实施方案中，托盘可以包括或连接到一个或多个脚踏板(拴系或无线)，该一个或多个脚踏板使得能够控制手持件和/或托盘功能(包括，例如输注和抽吸速率、切除器速度、照明功率等)。
存放区
在一些实施方案中，托盘可以包括一个或多个区域(例如，孔洞、空腔、容器、空隙、袋形物、钩子、紧固件、磁铁等)，该一个或多个区域被构造来保持、存放或固定外科手术程序期间使用的物品，包括例如手持件、缝合线、注射器/针、套管针和/或其他器械或辅助材料。托盘在一些实施方案中还可以包括整合的利器容器以安全地固定或处置利器。托盘在一些实施方案中可以包括用于将针、利器和其他金属物品/器械保持在适当位置的磁铁或磁铁表面。
示例一次性托盘实施方案
在一个优选的实施方案中，托盘系统包括一次性托盘，该一次性托盘包括一次性电子器件和一次性泵(用于输注和/或抽吸)。托盘系统还包括一次性手持件，其中手持件中的一个或多个整合了电子器件和功能部件(例如，用于玻璃体切除器的电机、用于照明的LED等)。在一些实施方案中，整个托盘系统旨在单次使用或有限次数使用之后处置掉。
在一个第二优选实施方案中，托盘系统包括具有一次性泵但几乎不具有或不具有有源电子器件的一次性托盘。电子器件被整合到与一次性托盘和手持件对接的可再利用底座中。手持件可以包括整合的电子器件和功能部件。
在一个第三优选实施方案中，托盘自身仅包括一次性流体部件。可再利用底座单元结合电子器件和泵驱动器(例如，电机)，而一次性泵头或其一部分位于一次性托盘内。手持件可以包括整合的电子器件和功能部件。
在一个相关的优选实施方案中，托盘自身仅包括一次性流体部件。可再利用底座单元结合电子器件和泵驱动器(例如，电机)，而一次性泵头或其一部分位于一次性托盘内。其他功能部件也可结合到代替手持件的底座中。这些功能部件包括：用于切除器和类似器械的机械源，该机械源可以是气动源或液压源或者用于驱动输电缆线或转矩线圈的电机源；用于内照明的光源；用于光凝固的激光源。在一些情况下，手持件不具有整合的电子器件并且依赖于基于光纤、气动、压电或类似非电子方法来获取用户输入。可替代地，手持件可能并未结合任何按钮，并且任何控制都是通过脚踏板或者托盘或可再利用底座单元上的按钮来完成。
前房外科手术系统
在一个实施方案中，本文示出的外科手术系统可以被配置用于前房外科手术程序，例如晶状体或白内障摘除(通常已知为超声乳化或超声粉碎)。外科手术系统可以包括以下各项中的一个或多个：手持件、控制台、外科手术用托盘、显示器、脚踏板。
手持件
在一个实施方案中，系统包括由外科医生保持的手持件，该手持件的远端通过小切口插入到眼前房中。手持件的远端尖端可以插入到眼睛中，并且可以是例如皮下注射针头、管子、套管、或套管针，尺寸为17号、18号、19号、20号、21号、22号、23号、24号、25号、26或27号，或在一些情况下为更大或更小号，并且由各种材料中的任一种制成，该各种材料包括不锈钢、钛、塑料、聚酰亚胺或类似物。
在一个实施方案中，插入到眼睛中的远端尖端的一个功能是通过超声波振动、机械切割和/或搅动、消融、激光和/或其他技术来打碎、乳化和/或粉碎白内障或晶状体。在一个实施方案中，该系统可以包括探针尖内用于流体和组织的抽吸或输注的中空通道。在一个实施方案中，该系统可以包括用于输注和抽吸的分开的中空通道，该中空通道邻近探针尖定位或定位在该探针尖附近，该探针尖打碎白内障或晶状体。
在一个实施方案中，该系统可以包括用于在一个或多个轴线上例如以千赫兹或更高范围的频率对针进行以下操作的机构：振动、振荡、往复运动、旋转、悬臂操作和/或以其他方式使针的位置平移。这种运动可以通过使用压电材料(诸如锆钛酸铅，又称为PZT；或通常可商购的压电折弯机元件)来产生，该压电材料在由时变电压信号驱动时振动；该运动可以通过使用电磁学例如在音圈致动器、螺线管、或电机配置中产生；该运动可以通过气体力学或液力学产生；该运动可以通过驱动传递系统诸如使缆线、传动皮带、齿轮传动装置或推-拉机构旋转或往复运动来产生。
在一个实施方案中，该系统可以包括用于机械地切割或搅动组织样品(例如，晶状体、白内障)的机构。这可以包括铡除刀或旋转(360度或其一部分，例如180度往复运动)切割机构诸如针对玻璃体摘除或组织清创使用的那些。其他机构可以包括使一个或多个搅打器在探针的远端处旋转或以其他方式移动/平移，这将通过搅打器的机械运动来打碎相关组织。
在一个实施方案中，该系统可以被配置来利用单色或窄带光源(例如，激光器或LED或类似物)或者宽带光源以使白内障、晶状体或其他相关组织准备好通过光化学、光机械和/或光热手段来进行摘除。光源可以位于手持件自身内或位于其他地方(例如，位于控制台或托盘内)，并且任选地通过单模或多模光纤或光纤束路由到手持件(如前所述)。
在一个实施方案中，该系统可以被配置来利用热或RF能量以烧灼或消融相关组织(包括但不限于白内障和晶状体材料)。
在一个实施方案中，插入到眼睛中的手持件的远端尖端的第二功能可以是抽吸组织和流体，包括通过探针尖的作用而产生的晶状体和白内障片段。探针尖可以连接到泵系统，该泵系统在针尖处产生真空压力以抽吸比针尖的内径更小的片段，并且保留比该内径更大的片段，直到它们通过针尖的作用被乳化、粉碎或打碎为足够小以用于抽吸的尺寸。该抽吸可以通过泵或如前所述的其他手段来提供。在一个实施方案中，抽吸机构(泵或其他形式)的位置可以处于与手持件分开的控制台或托盘，并且通过适于抽吸流体的管道例如乙烯或PVC软管来拴系到手持件。托盘的紧密邻近性降低了管套的长度要求，从而改进抽吸的性能和响应性。在一个实施方案中，抽吸机构(泵或其他形式)的位置可以位于手持件内或邻近手持件。这可以是有利的，因为这种设计减小了抽吸流体的路径长度，从而降低了抽吸机构的要求并且免除了长管套，该长管套使得响应时间变慢(例如，在外科医生改变抽吸速率时)并且在手术室内可能会缠住外科医生和助手。
本发明的实施方案如前文所述在手持件的远端尖端处结合了压力传感器，其中压力传感器读数用于在手术期间控制输注(和/或抽吸)速率。该控制可以呈反馈控制环路形式(例如，比例积分微分，又称为PID，或其子集，或类似形式)。更简单的实施方案向之后可以手动控制输注速率的外科医生显示压力信息。该系统可以提醒外科医生压力何时下降到预设压力范围之外。
在一个实施方案中，该系统可以被配置来将前段手术以及尤其是晶状体和白内障摘除术所要求的功能性的一些或全部包括在单一手持件中。手持件可以包括用于乳化或粉碎的机构(使用上文前部分描述的机构中的一个或多个)。手持件还可以包括用于抽吸的机构(诸如泵或前文描述的机构中的一个或多个)。手持件可以包括用于将输注提供到眼睛中的机构(包括前文描述的手段中的任一种)，或输注可以通过单独的输注套管和输注流体源来提供并且由手持件或附近单独的托盘或控制台来控制/驱动。
在自含式实施方案中，手持件可以包括贮存器，该贮存器包括手术期间使用的输注溶液(包括BSS、粘滞弹性体、硅油或类似物)。手持件还可以包括用于抽吸废弃物的贮存器。输注和抽吸贮存器可以被包括在手持件中或完全整合到该手持件中，或者它们可以直接邻近该手持件定位(例如，从手持件悬挂下来或固定到外科医生的手、腕部或臂部的袋子或瓶子)。贮存器也可以定位在、安装在附近托盘、外科医生的臂部支撑件或患者头靠上或从其悬挂下来，或者从显微镜悬挂下来。
在一个实施方案中，该系统可以被配置来使用与抽吸系统和输注系统成直线的过滤器(例如，多孔膜过滤器)，以使得抽吸流体可以被过滤和再输注，从而显著减少所要求的输注溶液的量并且降低手持系统的尺寸和重量要求。过滤器(和抽吸泵)可以位于手持件内，或在一些实施方案中其中一个或两者可以利用将手持件连接到过滤器和/或泵的短管套而定位在附近单独的托盘或控制台中。过滤系统也可以用于后段和玻璃体视网膜手术。
在一个实施方案中，自含式手持件可以包括上文前部分描述的位于针的远端尖端或沿着流体路径的整合压力传感器，该整合压力传感器用于反馈控制环路中以控制输注(和/或抽吸)速率。
在一个实施方案中，该系统可以被配置来与阀式套管和/或阀式套管针一起使用以减少来自前房的输注流体的泄漏。这些装置常常用于玻璃体视网膜手术和矫形外科手术，但不常用在前段手术中。然而，将该装置结合到前段手术中将减少所要求的输注流体的体积，从而导致更小、更轻且更紧凑的系统。
除非另外明确陈述，或另外在上下文中如所使用的那样理解，否则条件性语言尤其是诸如“可以(can)”、“可以(could)”“可能(might)”或“可能(may)”通常旨在传达某些实施方案包括某些特征、元件和/或步骤，而其他实施方案不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，这种条件性语言一般不旨在暗示特征、要素和/或步骤无论如何都是一个或多个实施方案所要求的，或者一个或多个实施方案无论有或没有用户输入或提示都必然包括用于决定任何特定实施方案中是否包括或将执行这些特征、要素和/或步骤的逻辑。本文使用的标题仅出于读者便利目的并且不打算限制说明书或权利要求书的范围。
虽然已经在某些优选实施方案和实施例的上下文中公开了本发明，但是本领域技术人员将理解，本发明将专门公开的实施方案扩展到其他替代性实施方案和/或本发明的用途以及其明显的修改和等效物。另外，技术人员将认识到任何上文描述的方法可以使用任何适当的设备来执行。此外，本文中的公开的与实施方案结合的任何具体特征、方面、方法、特性、特征、品质、属性、要素等等可以用于本文所阐明的所有其他实施方案。对于本文描述的所有实施方案，方法的步骤不需要顺序地执行。因此，旨在是本文公开的本发明的范围不应受限于上文描述的特定公开的实施方案。

Claims (31)

1.一种用于外科手术程序的手持式医疗器械，所述手持式医疗器械包括：
本体，所述本体具有被成型来由人的手保持和操纵的外表面；
外科手术工具，所述外科手术工具从所述本体的远端延伸；
惯性传感器，被配置为跟踪所述本体的旋转运动，所述外科手术工具被配置为基于所述本体的旋转运动来控制所述外科手术工具的功能；以及
压力敏感按钮，所述压力敏感按钮用于控制所述外科手术工具的操作，所述压力敏感按钮包括：
邻近所述本体的所述外表面定位的致动表面，和
压力检测装置，所述压力检测装置被配置来使得能够输出用于控制所述外科手术工具的功能的信号，所述信号与所述致动表面的位置成比例。
2.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述压力检测装置包括力敏电阻器，所述力敏电阻器基于所述致动表面的位置来改变电阻。
3.如权利要求2所述的手持式医疗器械，其中所述致动表面在所述本体的外部周围周向地延伸并且至少部分地定位在所述力敏电阻器的导电表面周围。
4.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述压力检测装置包括光学纤维，所述光学纤维被定位成使得所述致动表面相对于所述本体的移动引起所述光学纤维变形。
5.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述压力检测装置包括光学纤维和光学检测构件，其中所述致动表面相对于所述本体的移动使得所述光学检测构件以影响所述光学纤维的光信号的方式移动。
6.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述压力检测装置包括可变形构件，所述可变形构件耦接到所述致动表面，以使得所述致动表面相对于所述本体的移动使所述可变形构件变形，从而引起所述可变形构件内的压力变化。
7.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述压力检测装置包括压电材料，所述压电材料耦接到所述致动表面，以使得所述致动表面相对于所述本体的移动引起所述压电材料的变形。
8.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述外科手术工具包括以下的至少一种：抽吸装置、内照明装置、激光治疗装置、晶状体摘除装置、小梁网去除装置以及玻璃体切除装置。
9.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述外科手术工具的受控制的功能包括以下的至少一种：速度和强度。
10.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述信号相对于所述致动表面的位置的比例是线性的。
11.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述致动表面能够在完全朝外位置与完全下压位置之间移动，其中所述致动表面向外偏置，以使得所述致动表面保持在所述完全朝外位置上直到施加了克服偏置力的外力为止。
12.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述信号被配置来同时控制所述外科手术工具的功能和至少一个其他外科手术功能。
13.如权利要求1所述的手持式医疗器械，还包括第二压力敏感按钮，所述第二压力敏感按钮包括第二致动表面；以及第二压力检测装置，所述第二压力检测装置被配置来使得能够控制第二外科手术功能。
14.如权利要求1所述的手持式医疗器械，还包括耦接到外科手术用托盘的系绳。
15.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述压力检测装置被配置来将所述信号传输到所述医疗器械外部的处理器以用于解释所述信号，从而用于控制所述外科手术工具的功能。
16.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述信号在所述信号未被传输到所述医疗器械外部的处理器以供解释的情况下控制所述外科手术工具的功能。
17.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述本体包括以下的至少一种：细长圆柱形形状和细长圆形形状。
18.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述压力检测装置包括多层聚酰亚胺薄片。
19.如权利要求1所述的手持式医疗器械，其中所述功能是以下至少一个：在将所述本体以上下倒置取向放置时停用所述外科手术工具，在轻敲所述本体时激活所述外科手术工具，在轻敲所述本体时停用所述外科手术工具，在以顺时针方式旋转所述本体时增加所述外科手术工具的抽吸速率，以及在以逆时针方式旋转所述本体时减小所述外科手术工具的抽吸速率。
20.一种用于外科手术程序的手持式医疗器械，所述手持式医疗器械包括：
本体，所述本体具有被成型来由人的手保持和操纵的外表面；
外科手术工具，所述外科手术工具从所述本体的远端延伸；
惯性传感器，被配置为跟踪所述本体的旋转运动，所述外科手术工具被配置为基于所述本体的旋转运动来控制所述外科手术工具的功能；
按钮，所述按钮用于控制所述外科手术工具的操作，所述按钮邻近所述本体的所述外表面定位，
其中所述按钮包括非电检测机构；以及
信号传递导管，所述信号传递导管被配置来使得能够从所述非电检测机构输出用于控制所述外科手术工具的功能的信号。
21.如权利要求20所述的手持式医疗器械，其中所述信号传递导管包括光学纤维，并且所述检测机构包括所述光学纤维的端面。
22.如权利要求20所述的手持式医疗器械，其中所述信号传递导管包括光学纤维，并且所述检测机构包括光学检测构件，其中所述光学检测构件相对于所述本体的移动影响所述光学纤维的光信号。
23.如权利要求20所述的手持式医疗器械，其中所述信号传递导管包括光学纤维，并且所述检测机构包括所述光学纤维中通过致动表面相对于所述本体的移动而可变形的一部分。
24.如权利要求20所述的手持式医疗器械，其中所述信号传递导管包括气动管和液压管中的一种，并且所述检测机构包括所述管的开口或流体耦接到所述管的开口，所述开口邻近本体的所述外表面定位。
25.如权利要求20所述的手持式医疗器械，其中所述信号传递导管包括气动管和液压管中的一种，并且所述检测机构包括可移动地耦接到所述本体的致动表面，其中所述致动表面相对于所述本体的移动使得所述管的一部分和流体耦接到所述管的可变形构件中的一个变形。
26.如权利要求20所述的手持式医疗器械，其中所述外科手术工具包括以下的至少一种：抽吸装置、内照明装置、激光治疗装置、晶状体摘除装置、小梁网去除装置以及玻璃体切除装置。
27.如权利要求20所述的手持式医疗器械，其中所述外科手术工具的受控制的功能包括以下的至少一种：速度和强度。
28.如权利要求20所述的手持式医疗器械，还包括耦接到外科手术用托盘的系绳。
29.如权利要求20所述的手持式医疗器械，其中所述信号传递导管被配置来将所述信号传输到所述医疗器械外部的处理器以用于解释所述信号，从而用于控制所述外科手术工具的功能。
30.如权利要求20所述的手持式医疗器械，其中所述本体包括以下的至少一种：细长圆柱形形状和细长圆形形状。
31.如权利要求20所述的手持式医疗器械，其中所述功能是以下至少一个：在将所述本体以上下倒置取向放置时停用所述外科手术工具，在轻敲所述本体时激活所述外科手术工具，在轻敲所述本体时停用所述外科手术工具，在以顺时针方式旋转所述本体时增加所述外科手术工具的抽吸速率，以及在以逆时针方式旋转所述本体时减小所述外科手术工具的抽吸速率。
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