CN105873548A - 组织感应玻璃体切除术外科手术系统和方法 - Google Patents

Abstract

本案公开了一种用于从患者的眼睛移除组织的设备，所述设备包括外壳、切割器以及执行器。所述切割器包括联接到所述外壳的外部切割管、在所述外部切割管中形成的外部端口、可在所述外部端口近侧的回缩位置与所述外部端口远侧的伸长位置之间在所述外部切割管内沿纵轴滑动的内部切割管，以及定位在所述切割器上并且被配置来测量在所述外部端口内接收的组织的特性以识别非目标组织何时进入所述外部端口的组织传感器。所述外壳内的所述执行器被配置来使内部切割构件在所述回缩位置与所述伸长位置之间往复运动以打开和封闭所述外部端口并切割所述组织。

Description

组织感应玻璃体切除术外科手术系统和方法

背景技术

本发明有关玻璃体切除术探针、系统和方法。更具体地，但非限制性地，本发明有关监测玻璃体切除术探针和其操作环境。

显微外科手术常需要精密切割和/或移除各种身体组织。例如，某些眼外科手术需要切割和移除部分玻璃体液，所述玻璃体液是填充眼睛后段的透明胶状材料。玻璃体液或玻璃体包含常附着到视网膜的大量微观纤维。因此，切割和移除玻璃体必须十分小心地进行，以避免对视网膜的牵引、视网膜与脉络膜分离、视网膜撕裂、或者在最坏情况下切割和移除视网膜本身。具体地，诸如移动组织管理(例如在视网膜脱离部分或视网膜撕裂附近切割和移除玻璃体)、玻璃体基础解剖以及切割和移除膜皮的精密手术尤其困难。

在后段眼科手术中使用显微手术切割探针是众所周知的。这些切割探针通常包括中空外部切割构件、与中空外部切割构件同轴地布置并且可移动地设置在中空外部切割构件内的中空内部切割构件，以及在外部切割构件的远端附近径向延伸穿过外部切割构件的端口。将玻璃体液和/或膜皮抽吸到打开的端口中，并且执行内部构件，从而封闭端口。在端口封闭后，内部切割构件和外部切割构件上的切割表面协同切割玻璃体和/或膜皮，并且随后通过内部切割构件将切割的组织抽吸走。

在需要使用这些显微手术切割探针的手术期间，可能发生许多并发症。这些并发症中的一些可能由于手术的性质而发生。例如，在移除玻璃体液时，外科医生可能无意中抽吸并切割诸如视网膜的典型非目标眼组织。

本公开旨在解决现有技术中的一个或多个缺点。

发明内容

在一个示例性方面，本公开涉及一种用于在医疗手术期间从患者的眼睛移除组织的设备，所述设备包括外壳、沿纵轴从外壳的远端延伸的切割器、定位在切割器上的组织传感器，以及执行器。在一个方面，切割器包括设置在外部切割管内的内部切割管，所述外部切割管联接至外壳。在一个方面，在外部切割管中形成有外部端口，所述外部端口包括从外部切割管的外表面延伸到内表面的孔口。外部端口被设定大小来接收组织。内部切割管具有可在外部端口近侧的回缩位置与外部端口远侧的伸长位置之间沿纵轴滑动的管远端。组织传感器被配置来测量接收在外部端口内的组织的特性，以识别非目标组织何时进入外部端口。执行器被配置来使内部切割构件往复运动以使管远端在回缩位置与伸长位置之间滑动，以便打开和封闭外部端口并切割组织。在一个方面，执行器定位在外壳内。

在一个方面，设备还包括设置在玻璃体切除术探针内并且联接到切割器的拦阻机构，所述拦阻机构被配置来停止内部切割管的运动。

在额外的示例性方面，本公开涉及玻璃体切除术外科手术系统，所述玻璃体切除术外科手术系统包括玻璃体切除术探针、执行器、联接到玻璃体切除术探针的至少一个组织传感器，以及处理器。在一个方面，玻璃体切除术探针包括切割器，所述切割器包括外部切割管、设置在外部切割管上的外部端口以及设置在外部切割管内的内部切割管，所述内部切割管可相对于外部切割管移动以在玻璃体切除术手术期间切割组织。在一个方面，执行器被配置来使内部切割管相对于外部切割管移动以打开和封闭外部端口，以便切割通过外部端口抽吸到外部切割管中的组织。在一个方面，至少一个组织传感器在邻近外部端口处联接到玻璃体切除术探针，并且被配置来测量通过外部端口抽吸的组织的特性，并且处理器可通信地联接到至少一个组织传感器并且可操作来控制内部切割管的移动。

在另一个示例性方面，本公开涉及一种治疗眼科病症的方法。方法包括将探针穿过巩膜插入到患者的玻璃体腔中，所述探针包括切割器，所述切割器包括可滑动地设置在外部切割管内的内部切割管、外部切割管中的外部端口，以及靠近外部端口定位的至少一个组织传感器。在一个方面，方法还包括用至少一个组织传感器测量抽吸到切割器中的组织的组织特性以及将组织特性传达到处理器，所述处理器可操作来控制内部切割管相对于外部切割管的运动。在一个方面，方法包括用处理器的逻辑算法评估所测量组织特性。方法包括基于所测量组织特性暂停内部切割管的运动。

应理解的是，前文的一般描述和以下附图和详述本质上都是示例性和解释性的，并且意图提供对本公开的理解而不限制本公开的范围。在这点来说，本领域技术人员将从以下显而易见本公开的其他方面、特征和优点。

附图说明

附图示出了本文所公开的设备和方法的实施方案，并且与描述一起用来解释本公开的原理。

图1是根据本公开的示例性方面的外科手术系统的插图。

图2是根据本公开的示例性方面的玻璃体切除术探针的截面图。

图3是根据本公开的方面的图2所示玻璃体切除术探针的切割器的示例性远侧部分的特写截面图。

图4是根据本公开的方面的玻璃体切除术探针的切割器的示例性远侧部分的特写截面图。

图5是根据本公开的方面的图3所示切割器的示例性远侧部分的特写截面图。

图6是根据本公开的示例性方面的在眼睛中处于原位的玻璃体切除术探针和灌输线的插图。

图7是示出根据本公开的示例性方面的治疗眼科病症的方法的流程图。

参照以下详述可更好地理解这些图。

具体实施方式

出于促进对本公开的原理的理解的目的，现在将参考附图中所示的实施方案，并且将使用特定语言来描述所述实施方案。然而将理解，不意图对本公开的范围进行限制。如本公开所涉及领域的技术人员通常将会想到的，完全涵盖对所描述的设备、仪器、方法的任何改变和进一步修改，以及对本公开原理的任何进一步应用。具体来说，完全涵盖的是：关于一个实施方案所描述的特征、部件和/或步骤可与关于本公开的其他实施方案所描述的特征、部件和/或步骤组合。为简单起见，在一些情况下，相同参考数字在全部附图中始终用来指代相同或类似的部分。

本公开总体上涉及用于感应和表征组织以防止在眼科手术期间无意中抽吸各种组织的系统和方法，所述手术尤其是涉及从患者眼睛移除玻璃体液的手术。无意中抽吸和切割必要的眼组织(例如，视网膜)可能会不利地影响此类手术的结果并且引起令人遗憾的并发症(诸如，作为非限制性实例，视网膜撕裂或视网膜脱离)。在本文所述的一些方面，玻璃体切除术探针包括组织传感器，用来感应所抽吸组织的特性，从而使玻璃体切除术系统能够将组织表征为玻璃体液或另一类型的组织。在本文所述的一些系统和方法中，玻璃体切除术系统包括拦阻机构，当系统基于感应数据推断所抽吸组织不是玻璃体组织时，所述拦阻机构暂停切割机构。在一些实施方案中，玻璃体切除术系统包括处理器逻辑，当系统基于感应数据推断所抽吸组织不是玻璃体组织时，所述处理器逻辑防止切割机构启动。在一些方面，系统包括超控机构，所述超控机构允许外科医生暂时禁用拦阻机构和/或处理器逻辑，从而使玻璃体切除术探针能够抽吸并切割非玻璃体组织。本文所公开的系统和方法可使外科医生能够更有效地避免在玻璃体切除术手术期间发生的无意的组织抽吸。通过使玻璃体切除术系统能够防止或最小化在玻璃体切除术手术期间无意的抽吸和切割非目标(例如，非玻璃体)组织，可改进患者的效果。在一个实施方案中，本文所述的系统和方法最小化在移除玻璃体期间无意中抽吸和切割视网膜组织的风险。

图1示出根据示例性实施方案的玻璃体切除术外科手术系统100。外科手术系统100包括具有移动基座外壳103和相关联显示屏幕104的控制台102，所述显示屏幕104示出与玻璃体切除术外科手术期间的系统操作和性能有关的数据。外科手术系统100包括玻璃体切除术探针系统110，以下将对其进行更详细描述。外科手术系统100的控制台102包括可允许控制玻璃体切除术探针系统110的特征。例如，气动和/或电气供应线112可将探针系统110联接到控制台102。在一些实施方案中，供应线112可通过还在探针系统110与控制台102之间传输数据来促进控制和监测探针系统110。在其他实施方案中，可在探针系统110与控制台102之间无线传递数据。

控制台102还包括与存储器116通信的一个或多个处理器114。处理器114可具有计算机指令，用来控制探针系统110，在屏幕104上显示信息，并且接收和处理输入命令和数据。在一些实施方案中，外科手术系统100包括数据传输模块118。在一些实施方案中，外科手术系统100可包括用于与网络通信的网络接口120。在图示的实施方案中，外科手术系统100包括使用户能够输入数据和/或命令信号的用户界面122。例如，在一个实施方案中，用户界面122可包括允许用户超控处理器114的一个或多个逻辑功能的超控元件124。在一些实施方案中，超控元件包括可被手动按下以启动超控功能的按钮。然而，超控元件124可包括多种开启/关闭开关、按钮、拨动开关、旋钮、数字控制件、触摸屏控制件或其他用户输入设备中的任一个。在一些实施方案中，超控元件124和/或另一超控元件126可另外或可选地设置在探针系统110上。在一些实施方案中，超控元件124和/或另一超控元件126可另外或可选地设置在附属控制设备上，诸如，通过非限制性的实例，手术脚踏开关、遥控设备、触摸屏控制设备，和/或另一计算设备。这些特征促进在操作期间控制和监测探针系统110。此外，这些特征可促进监测、数据处理，以及控制设置在探针系统110上的一个或多个组织传感器150。

处理器114通常是能够执行逻辑功能的带有功率引线、输入引线以及输出引线的集成电路。例如，处理器114可基于来自组织传感器150的输入执行逻辑功能，以表征吸入到探针系统110中的组织的组织类型(例如，确定组织是玻璃体液还是另一类型的组织)。在一些实施方案中，处理器114控制从电源到探针系统110的供电和/或到探针系统110的信号命令。在各种实施方案中，处理器114可以是被配置来控制探针系统110的多于一个部件或其组合的目标设备控制器或微处理器。处理器114可包括一个或多个可编程处理器单元，所述可编程处理器单元运行用于实现本文所述的组织表征和玻璃体切除术控制方法和其他功能的可编程代码指令。例如，在一些实施方案中，处理器114通过启动、发信号通知和/或触发切割机构在探针系统110内的移动来控制探针系统110的切割机构(例如，图2所示的内部切割管214)。

处理器114可无线联接到计算机和/或适合于多种眼部应用的其他类型的基于处理器的设备。在各种实施方案中，处理器114可经由无线或有线机构从自用户、组织传感器150、探针系统110和/或各种附属设备接收输入数据。处理器114可使用此类输入数据来生成控制信号以控制或指导探针系统110的操作。在一些实施方案中，处理器114与探针系统110直接无线通信，并且可从探针系统110接收数据并向探针系统110发送命令。

存储器116(通常是半导体存储器，诸如RAM、FRAM，或闪存)与处理器114对接。因而，处理器114可对存储器116进行写入和读取，并且执行与管理半导体存储器相关联的其他常见功能。例如，一系列组织表征和/或命令序列可存储在存储器116中。

处理器114和/或存储器116还可包括包含一个或多个算法的软件，所述算法定义一个或多个功能或在命令信号与输入数据(从用户、组织传感器150和/或附属设备接收的)之间的关系。算法可取决于所接收输入数据或其数学导数来发出启动或停用命令协议/信号(例如，向探针系统110的切割机构)。在一些实施方案中，当来自传感器150的输入数据指示探针系统110中的所抽吸组织是非目标组织(例如，视网膜)或目标组织(玻璃体液)时，算法可发出影响探针系统110切割功能的启动或停用控制信号。例如，在一些实施方案中，处理器114包括使用来自组织传感器150的输入数据来确定感应的组织是应被切割的目标组织还是不应被切割的非目标组织的逻辑算法。如果处理器使用逻辑算法确定组织是非目标组织，那么处理器114可以不启动、触发和/或发信号通知探针系统110切割机构的移动。如果处理器114未启动探针系统的切割机构，那么探针110不能切割组织。

因此，处理器114可操作来选择性地实现一个或多个控制或逻辑算法，以实现玻璃体切除术控制，并且具体地，实现对探针系统110的切割功能的控制。在一些实施方案中，可重新编程处理器114来选择性地实现一个或多个特定控制算法。例如，在包括超控元件(例如，超控元件124或超控元件126)的实施方案中，可重新指导处理器114来当超控元件处于启动条件(例如，当超控元件在开启位置)时停用或暂时忽略一个或多个控制算法。在一些实施方案中，无需持续按下或接触超控元件124(和/或126)来使其处于开启位置，而相反地，超控元件在一个用户输入之后(例如，在触摸屏按钮或机械开关上的单个用户输入之后)保持处于开启条件以禁用控制算法，直到用户主动关闭超控元件。在一些实施方案中，仅当用户手动使超控元件进入开启位置时，可反复按下或接触超控元件124(或126)来暂时禁用控制算法。在一些实施方案中，超控元件124(和/或126)被配置用于持续停用和暂时禁用相关的控制算法。

如上所述，在各种实施方案中，探针系统110可通过有线或无线通信机制可操作地联接到控制台102(并且具体地，处理器114)。所涵盖的无线通信方法以非限制性实例的方式包括：使定位在探针系统110的各种部件上的发射器和接收器协作，以允许与玻璃体切除术系统100的各种部件的远程通信。因此，数据传输模块118可采用若干不同类型的数据传输中的任一种。在一些实施方案中，可启动数据传输模块118来将感应数据从探针系统110内的传感器150传达到处理器114和/或存储器116。在一些实施方案中，可将控制信号或程序算法从用户界面122和/或外部设备传输到数据传输模块118以调整治疗设置/算法。

图2示出先前在图1中所示的玻璃体切除术探针系统110的截面图。在这个实例中，探针系统110是气动驱动系统，其通过接收在图1所示的供应线112上交替穿过第一端口202和第二端口204的气压来操作。探针系统110包括作为其基本部件的切割器210和在这里展示为往复运动的空气驱动隔板220的探针执行器220，上述两个部件全都被探针外壳230部分地包住。探针外壳230包括在探针近端处的端件232，其带有第一供气端口202和第二供气端口204以及一个进气口234。切割器210包括外部切割管212和内部切割管214。如可以看出，切割器210从外壳230的远端215朝远端延伸并且包括远侧部分216。外部切割管212联接到外壳230，并且内部切割管214可沿探针110的纵轴LA在外部切割管212内滑动。

图3是提供关于图2所示和以上所讨论的切割器210的远侧部分216的附加细节的截面图。远侧部分216包括在外部切割管212中的外部端口302，所述外部端口302在使用期间接收诸如眼组织的组织。外部端口302从远侧部分216的封闭端304向近侧偏移。内部切割管214位于外部切割管212的内部通道306之内。外部端口302与外部切割管212的内部通道306流体连通。内部切割管214具有内部孔308、开口远端310以及切割表面312。

内部孔308与联接到图2的进气口234的抽吸线(图2和图3中未示出)流体连通。抽吸线可以是图1的供应线112的部分。进气口234将抽吸线连接到真空(所述真空提供抽吸压力)，所述真空可由控制台102或另一设备提供并且用来当内部切割表面312位于端口302近侧和远离端口302时，将组织拉进外部端口302。在玻璃体切除术探针110的操作期间，内部切割管214在外部切割管212的内部通道306内以往复方式移动(即，沿探针110的纵轴LA来回移动)以切割由抽吸线拉进外部端口302的组织。

处理器114启动或触发内部切割管214的移动以切割被抽吸或吸入到外部端口302中的组织。当在执行后或来自处理器114的信号通知后被用来切割组织时，内部切割管214的远端310首先从外部端口302向近侧移动，进入回缩位置，并且真空压力将组织拉进外部端口302和内部通道306。随后内部切割管214的远端310向远侧朝向外部端口302移动，进入伸长位置，并且使用切割表面312割断在内部通道306之内的组织。由抽吸系统拉动割断的组织穿过内部切割管214的内部孔308。随后内部切割管214从外部端口302向近侧移动，进入回缩位置(如图5所示)，并且重复切割过程。在一些实施方案中，在没有来自处理器114的启动或触发(例如，经由信号或命令)的情况下，将阻止内部切割管214的运动。

现参照图2和图3，通过在隔板220的相对侧上导向的气压来驱动内部切割管214(例如，响应于来自处理器114的控制信号)。在一个操作实例中，如果气压在第一端口202处增大，那么隔板220将向远侧移动，从而使内部切割管214相对于外部切割管212发生位移，从而封闭外部切割管212的组织接收外部端口302。这对可能已被抽吸到组织接收外部端口302中的任何材料进行切割。在第一端口202处排放压力并且在第二端口204处增大压力将使隔板220向近侧移动，从而打开组织接收外部端口302以便这个端口可吸入将要切割的新材料。

值得注意的是，其他实施方案包括替代的探针执行器。例如，一些执行器实施方案包括代替隔板的活塞式马达。在这种类型的实施方案中，切割器210被布置成使得活塞的移动也使切割器210的内部切割管214移动。另外其他的执行器实施方案包括驱动内部切割管214的其他类型的气动或电动马达。

通常，例如在大多数玻璃体切除术手术中，抽吸和切割的目标眼组织是大致透明的组织，诸如通过非限制性实例的方式，玻璃体液和透明膜。非目标组织通常不如目标组织透明并且比目标组织更加不透明。然而，因为切割器210操作非常迅速，内部切割管214在外部切割管212内以非常高的速度移动，所以外科医生无法轻易地在抽吸到非目标组织后立即停止切割器的操作。因此，在玻璃体切除术手术期间，非目标组织(例如，视网膜组织)可能会被抽吸到外部端口302中并且无意中被切割器210切割，这可对视网膜和/或其他眼结构造成不必要的损伤。

本质上，视网膜是非常柔性和适形的，并且因此视网膜组织可能会被真空源吸入到外部端口302中，从而堵塞内部孔308，阻止或限制对目标组织的抽吸，和/或损伤视网膜。在健康的人眼中，视网膜以大体圆周方式物理附着至脉络膜。玻璃体液是填充眼后段的透明胶状材料，其帮助致使视网膜的剩余部分开在脉络膜上但并不物理附着至脉络膜。有用的类比是，将脉络膜想象为充满玻璃体液的鱼缸的壁。视网膜类似由玻璃体液压在鱼缸壁上的一张薄材料，但仅在鱼缸的边缘处物理附着至所述壁。如果玻璃体切除术探针110无意中切割一部分视网膜，那么至少那部分视网膜可能从脉络膜脱离，这可能造成视力丧失和其他不利影响。有时一部分视网膜会撕裂，从而允许眼房水并且有时允许玻璃体液在视网膜与脉络膜之间流动，这也可能导致视力丧失。组织传感器150可协助外科医生避免无意中切割诸如视网膜的非目标组织。

如以上关于图1所述，玻璃体切除术探针系统110包括至少一个组织传感器150。如图2所示，组织传感器150定位在切割器210之内。具体地，组织传感器150定位在接近外部端口302处，以使得传感器150能够测量(例如，通过检测)抽吸到外部端口302中的组织的特性。组织传感器150包括被配置来感应所抽吸组织的特性的任何类型的传感器，所述特性将使得玻璃体切除术系统100(例如，处理器114)能够确定组织是目标组织还是非目标组织。例如，在一个实施方案中，组织传感器150包括可测量所抽吸组织的透明度(例如，通过检测穿透所抽吸组织的光的量)的光纤传感器。可由组织传感器150感应的其他组织特性包括，通过非限制性实例的方式，组织的反射量、电阻抗和/或结构组成的指标(例如层状或畸变)。

在图2和图3所图示的实施方案中，组织传感器150嵌入在外部切割管212中并且被配置来感应和测量(例如，通过检测)抽吸到外部端口302中的组织的特性(例如，透明度)。如所描绘的，组织传感器150是光纤组织传感器150，其通过传感器线232联接到图2所示探针外壳230中的电子器件和/或图1所示的控制台102。传感器线232被配置来将感应数据从传感器150传递到探针外壳230中的电子器件和/或图1所示的处理器114。取决于组织传感器150的类型，传感器线232可以是电线或光纤线。在图2和图3所图示的实施方案中，组织传感器150和传感器线232都定位在外部切割管212中所形成的凹槽内，以便外部切割管212的外表面235保持平滑并且不间断。在一些实施方案中，这个凹槽是在切割管212的外侧上形成，而在其他实施方案中，凹槽是在内侧上形成，带有提供给传感器150的开口来接近所抽吸组织。

在所示实施方案中，组织传感器150设置在系统外壳230的远侧并且邻近外部端口302。在图示的实施方案中，组织传感器150定位在外部切割管212的外表面235处，以便在组织进入外部切割管212时立即测量所述组织。在其他实施方案中，组织传感器150可定位在外部切割管212的内表面240上。在其他实施方案中，组织传感器150可完全嵌入在外表面235与内表面240之间的外部切割管212内。在这些实施方案中的每一个中，组织传感器150被定位成可以接近或暴露于外部孔302的内表面237并且与外表面235隔离。因此，传感器150可通过检测抽吸到外部孔302中的组织的特性来进行测量，同时保持与紧靠在外部切割管212外侧的组织隔离开。

在其他实施方案中，如图4所示，组织传感器150’可定位在内部切割管214’的外表面240上。图4示出切割器210’的另一示例性远侧部分216’。除了本文所描述的差异之外，切割器210’大致上类似于切割器210。在图4所示出的实施方案中，组织传感器150’和传感器线232’都定位在内部切割管214’外表面240中所形成的凹槽内，以便传感器150与外表面240齐平并且外表面240保持平滑并且不间断。在这个实施方案中，组织传感器150’被定位成可以接近或暴露于内部切割管214’的外表面240。因此，传感器150’可测量抽吸到外部孔302’中的组织的特性。如上文关于组织传感器150所讨论，传感器线232’将组织传感器150’联接到电子器件。

在一些实施方案中，传感器凹槽小于传感器150的厚度或大于传感器150的厚度。凹槽可以是方形或适合于接收并容纳组织传感器150的任何其他形状。为电供应线和/或光供应线提供伸长的凹槽。

返回图2，在图示的实施方案中，玻璃体切除术探针110包括拦阻机构320。拦阻机构320被配置来当玻璃体切除术外科手术系统100基于来自组织传感器150的感应数据断定外部端口302内的组织(例如，图5所示的组织322)不是目标组织时，停止切割器210的切割机构。在图示的实施方案中，切割机构320被设置在探针110内，邻近切割器210的近侧部分325。当内部切割管214在外部切割管212内往复地移动时，切割器210的近端部分325与内部切割管214一致地移动。如图5所示，拦阻机构可包括任何类型适合的元件，所述元件相对于切割器210被成形并配置来阻止近侧部分325的运动，并且从而停止内部切割管214在外部端口302近侧的运动。在一个实施方案中，拦阻机构320包括被配置来抓住近侧部分325并停止内部切割管214的运动的阻尼元件。在另一实施方案中，拦阻机构320包括第一紧固元件，所述第一紧固元件被成形并配置来与近侧部分325上对应的第二紧固元件(未示出)互相作用(例如，钩住或卡住)，以停止内部切割管214的运动。

在一些实施方案中，近侧部分325可包括可与切割器210的剩余部分分离的抽吸线。在其他实施方案中，近侧部分325包括切割器210的组成部分。拦阻机构325可沿切割器210长度设置在任何地方(例如，近侧部分325)，从而使拦阻机构能够停止切割器210的运动。例如，在其他实施方案中，近侧部分325与图2所示相比可包括切割器210的更近侧或更远侧部分。

拦阻机构320可按有线或无线的方式连接到控制台102和/或处理器114。在图示的实施方案中，拦阻机构320经由通信电缆340连接到控制台102和/或处理器114。通信电缆340可从控制台102延伸到玻璃体切除术探针110中，到达拦阻机构320。在一些实施方案中，通信电缆340联接到图1所示的供应线102或形成所述供应线102的部分。

如上所述，组织传感器150感应并测量(例如，通过检测)抽吸到外部端口302中的组织的特性并且将所述数据传达到处理器114。例如，在一个实施方案中，当组织被吸入到外部端口302中时，组织传感器150测量所述组织的透明度并将所述数据传达到图1所示的控制台102中的处理器114。处理器114包括使用来自组织传感器150的输入数据来确定感应的组织是应被切割的目标组织还是不应被切割的非目标组织的逻辑算法。处理器114可操作来基于由组织传感器测量的特性控制内部切割构件214的移动。

如果处理器114基于输入数据确定感应的组织是非目标组织，那么处理器114通过停止内部切割管214的运动(例如，用拦阻机构320)或阻止内部切割管214的执行(例如，通过不启动、不触发或不发信号通知内部切割管214的移动)来禁用探针系统110的切割机构。例如，在包括拦阻机构320的实施方案中，处理器114可发信号通知、命令或启动拦阻机构320来停止探针系统110的内部切割管214的移动。

在替代的实施方案中，玻璃体切除术探针110没有拦阻机构320。在此类实施方案中，如果处理器114使用逻辑算法和来自组织传感器150的输入数据确定组织是不应被切割的非目标组织，那么处理器114不启动、不触发、不驱动和/或不发信号通知探针系统110的切割机构的移动(例如，处理器114的触发功能)。如果处理器114未启动探针系统的切割机构，那么探针110不能切割组织。

在图示的实施方案中，玻璃体切除术探针110包括超控元件345，所述超控元件345可以与图1所示的超控元件126相同。超控元件345的所述特征可能也适用于超控元件124和/或超控元件126。超控元件345包括具有开启/关闭功能的多种用户输入结构中的任一个，诸如通过非限制性实例的方式，按钮、转盘、开关以及拨动开关。当被启动或切换到开启位置时，超控元件345使外科医生能够超控玻璃体切除术外科手术系统100的拦阻机构且/或超控处理器114的触发功能。具体地，在包括拦阻机构320的实施方案中，当超控元件345被切换到开启位置时，无论哪种类型的组织被抽吸到外部端口302中，内部切割管214的运动都不会被拦阻机构320停止。例如，在一个实施方案中，当超控元件345被切换到开启位置时，拦阻机构320被暂时或可逆地禁用。在没有拦阻机构320的实施方案中，当超控元件345被切换到开启位置时，无论哪种类型的组织被抽吸进外部端口302中，内部切割管214的运动都会继续被处理器114触发。在其他实施方案中，当超控元件345被切换到开启位置时，组织传感器150被暂时或可逆地禁用。

超控元件345可按有线或无线的方式连接到控制台102、处理器114和/或拦阻机构320。在图示的实施方案中，超控元件345经由通信电缆350连接到控制台102和/或处理器114。通信电缆350可从控制台102延伸到玻璃体切除术探针110中，到达超控元件345。在一些实施方案中，通信电缆340联接到图1所示的供应线102或形成所述供应线102的部分。在一些实施方案中，超控元件345另外或可选地经由通信电缆355连接到拦阻机构320。

图6示出正在经历手术的眼睛400的部分截面图，所述手术涉及玻璃体切除术外科手术系统100和灌输线或灌输插管420。在玻璃体切除术手术期间，外科医生通常经由穿过睫状体平坦部中的巩膜的切口将玻璃体切除术探针110插入眼后段中。这种切口被称为巩膜切开术。外科医生通常还经由类似切口将光纤光源和灌输插管420插入眼睛中，并且有时可用抽吸探针替代玻璃体切除术探针110。当在显微镜下并借助光纤光源观察后段时，外科医生使用玻璃体切除术探针110切割并抽吸走玻璃体，以接近相关区域(例如，视网膜脱离或撕裂部位)。外科医生还可使用玻璃体切除术探针110来移除已经促成视网膜脱离或撕裂的任何膜皮。在手术的这个部分期间，通常经由灌输插管420将盐溶液灌输到眼睛中以维持适当的眼内压。

玻璃体切除术探针110和灌输线420都可联接到控制台，诸如图1所示的控制台102。在图6中，玻璃体切除术探针110和灌输线420穿过巩膜402被插入并且进入眼睛400的玻璃体腔404。灌输线420是用来在玻璃体切除术手术期间将置换液或冲洗液传送到玻璃体腔404中的专门种类的探针。外科手术系统可增大或减小冲洗液的压力级。

在所示实施方案中，玻璃体切除术探针110包括邻近外部端口302的组织传感器150。如图所示，组织传感器150定位在切割器210上以测量抽吸到外部端口302中的组织的特性，诸如通过非限制性实例的方式，透明度。可无线地或经由供应线112将由组织传感器150感应的数据传达到图1所示的控制台102和/或处理器114。可由玻璃体切除术探针110的传感器150感应的组织特性或数据通过提供可由外科手术系统100(和/或处理器114)处理并且用于切割器210的自动控制的附加信息来促进对图1的玻璃体切除术外科系统100的改进控制。例如，在一个实施方案中，通过测量并确定所抽吸组织的透明度，玻璃体切除术外科手术系统100可能能够通过在内部切割管214切割抽吸到外部端口302中的组织之前停止内部切割管214的运动(如图5所示)，来避免在玻璃体切除术手术期间无意中切割和移除非目标组织。

图1所示的处理器114可具有针对可接受的组织特性或反映目标组织特性的测量结果的用户可设定或预定义的限制。例如，在组织传感器150被配置来测量组织的透明度的一个实施方案中，处理器114可包含预定义或用户可设定的范围，其限定与目标组织相关联的透明度的范围，所述目标组织诸如通过非限制性实例的方式，玻璃体和膜皮(例如，透明组织)。在手术之前、期间或之后，可以修改对应于所期望目标组织的可接受的值范围。在包括拦阻机构320的实施方案中，当由于将非目标组织(例如，视网膜组织)抽吸到外部端口302中而导致由组织传感器150感应的组织数据超过可接受透明度(或其他组织特性)的预定等级时，处理器114可发信号通知图2所示的拦阻机构320在内部切割管214切割组织322之前停止内部切割管214的运动，如图5所示。在没有拦阻机构320的实施方案中，当由于将非目标组织(例如，视网膜组织)抽吸到外部端口302中而导致由组织传感器150感应的组织数据超过可接受透明度(或其他组织特性)的预定等级时，处理器114不启动、不发信号通知或触发内部切割管214的移动并且从而防止内部切割管214切割组织322，如图5所示。例如，在一些实施方案中，处理器114通过停止向内部切割管214传输驱动功率来暂停内部切割管214的运动(基于所测量的组织特性)。

但是，如果外科医生希望切割通常非目标组织(例如，透明度更小并且更不透明的组织)，外科医生可将图2所示的超控元件345(和/或图1所示的超控元件125)调整到开启位置以允许玻璃体切除术外科手术系统100至少暂时地切割通常非目标组织。例如，在一些情况下，外科医生可希望玻璃体切除术探针110切割、抽吸并移除某些组织和材料，包括但不限于，衃血、碎片、视网膜组织以及视网膜色素上皮细胞。

图7是根据本公开的一个实施方案的操作玻璃体切除术外科手术系统100来治疗眼科病症的示例性方法700的流程图。如图所示，方法700包括若干列举的步骤，但方法700的实施方案在所列举步骤之前、之后以及中间可以包括附加的步骤。所示实施方案始于步骤702，其中外科医生将包括至少一个组织传感器150和拦阻机构320的探针(例如，玻璃体切除术探针110)穿过巩膜插入患者的玻璃体腔中。在步骤704，外科医生可将组织抽吸到玻璃体切除术探针110的外部端口302中。在步骤606，组织传感器150可通过检测组织的特性来测量所抽吸组织的组织特性(例如，透明度)并且将表示组织特性的数据或信号传达到控制台102(例如，处理器114)。

在步骤708，处理器114可评估所测量组织数据是否在典型目标组织(例如，玻璃体液和膜皮)的预定可接受的值范围之内。如果处理器114确定组织数据在预定范围之内，那么系统100在步骤710继续抽吸并切割组织。但是，如果处理器114确定组织数据不在预定范围之内，那么在步骤712，处理器114查询超控元件124或超控元件126是否在开启位置。如果超控元件124、超控元件126在开启位置，那么系统100在步骤710继续抽吸并切割组织。因此，当超控元件124、超控元件126在开启位置时，它阻止处理器114基于所测量特性来控制内部切割管214的移动。如果超控元件124、超控元件126在关闭位置，那么在步骤714，系统100在步骤714可阻止切割在外部端口302内的所抽吸组织，这是通过以下操作中的任一个来进行的：(1)拦阻机构320停止内部切割管214的移动，或(2)处理器114不启动或触发内部切割管214的移动。

在一些实施方案中，处理器114在步骤706之前查询超控元件124或超控元件126的开启/关闭状态，并且如果超控元件在开启位置，那么禁用组织传感器150(从而避免步骤706和步骤708，并且直接继续到步骤710)。在其他实施方案中，处理器114在步骤706之后立即查询超控元件124或超控元件126的开启/关闭状态，并且如果超控元件在开启位置，那么禁用拦阻机构320(或继续触发内部切割管214的移动)(从而避免步骤708，并且直接继续到步骤710)。在步骤714处已经阻止内部切割管214的移动之后，外科医生可重新定位探针110以在步骤716和步骤710抽吸组织的不同部分。在手术之前、期间或之后的任何时间，外科医生可重新调整超控元件124、超控元件126以将其开启或关闭。

本文所公开的系统和方法可用来通过在玻璃体切除术手术期间实现焦点组织测量来实现玻璃体切除术外科手术系统的更好性能，所述焦点组织测量帮助系统实时确定是否应该切割、抽吸和移除玻璃体切除术探针内的所抽吸组织。这种附加级别的控制可使得外科医生能够避免无意中切割和移除典型非目标组织(例如，视网膜组织)。这可能导致更加高效的玻璃体切除术手术并降低眼损伤的风险，从而改进总体临床效果。

本领域的普通技术人员将理解的是，本公开所涵盖的实施方案不限于以上描述的特定示例性实施方案。在这点来说，尽管已展示和描述了说明性实施方案，但是在前述公开内容中涵盖广泛的修改、改变、组合和置换。应理解，可在不脱离本公开的范围的情况下对前述内容进行这类变化。因此，应理解的是，应广泛地并且以与本公开一致的方式解释随附权利要求书。

Claims (31)

1.一种用于在医疗手术期间从患者的眼睛移除组织的设备，所述设备包括：

外壳；

沿纵轴从所述外壳的远端延伸的切割器，所述切割器包括：

联接到所述外壳的外部切割管，所述外部切割管包括外表面和内表面；

在所述外部切割管中形成的外部端口，所述外部端口包括从所述外部切割管的所述外表面延伸到所述内表面的孔口，所述外部端口被设定大小来接收所述组织；

设置在所述外部切割管内的内部切割管，所述内部切割管具有可在所述外部端口近侧的回缩位置与所述外部端口远侧的伸长位置之间沿纵轴滑动的管远端；以及

定位在所述切割器上的组织传感器，所述组织传感器被配置来测量接收在所述外部端口内的所述组织的特性，以识别非目标组织何时进入所述外部端口；以及

定位在所述外壳内的执行器，所述执行器被配置来使内部切割构件往复运动以使所述管远端在所述回缩位置与所述伸长位置之间滑动，以便打开和封闭所述外部端口并切割所述组织。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述组织传感器设置成邻近所述外部切割管上的所述外部端口。

3.如权利要求2所述的设备，其中所述组织传感器设置在所述外部切割管上的凹槽内。

4.如权利要求2所述的设备，其中所述组织传感器设置在凹槽内，所述凹槽嵌入在所述外部切割管的所述内表面与所述外表面之间的所述外部切割管内。

5.如权利要求1所述的设备，其中所述组织传感器设置在所述内部切割管的外表面上的凹槽内。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述组织传感器包括被配置来测量所述组织的透明度的光纤传感器。

7.如权利要求1所述的设备，其中所述组织传感器包括被配置来测量所述组织的反射率的光纤传感器。

8.如权利要求1所述的设备，其还包括定位在所述外壳内的拦阻机构，所述拦阻机构被配置来在所述医疗手术期间停止在所述回缩位置中的所述内部切割构件的运动。

9.如权利要求8所述的设备，其中所述拦阻机构包括阻尼元件，所述阻尼元件被配置来抓住所述切割器的在所述外壳内的近侧部分以停止在所述回缩位置中的所述内部切割管的运动。

10.如权利要求8所述的设备，其中所述拦阻机构包括第一紧固元件，所述第一紧固元件被成形并配置来与设置在所述切割器的在所述外壳内的近侧部分上的第二紧固元件相互作用，以停止在所述回缩位置中的所述内部切割管的运动。

11.如权利要求1所述的设备，其还包括超控元件，所述超控元件包括可在开启位置与关闭位置之间调整的用户输入结构。

12.如权利要求11所述的设备，其中在所述开启位置的所述超控元件被配置来禁用所述拦阻机构。

13.如权利要求11所述的设备，其中在所述开启位置的所述超控元件被配置来禁用所述组织传感器。

14.一种玻璃体切除术外科手术系统，其包括：

玻璃体切除术探针，所述玻璃体切除术探针包括切割器，所述切割器包括外部切割管、设置在所述外部切割管上的外部端口以及设置在所述外部切割管内的内部切割管，所述内部切割管可相对于所述外部切割管移动以在玻璃体切除术手术期间切割组织；

执行器，所述执行器被配置来使所述内部切割管相对于所述外部切割管移动以打开和封闭所述外部端口，以便切割通过所述外部端口抽吸到所述外部切割管中的组织；

在邻近所述外部端口处联接到所述玻璃体切除术探针的至少一个组织传感器，所述组织传感器被配置来测量穿过所述外部端口所抽吸的所述组织的特性；以及

处理器，所述处理器可通信地联接到所述至少一个组织传感器并且可操作来基于所述测量的特性来控制所述内部切割管的移动。

15.如权利要求14所述的系统，其还包括设置在所述玻璃体切除术探针内并且联接到所述切割器的拦阻机构，所述拦阻机构被配置来停止所述内部切割管的运动。

16.如权利要求15所述的系统，其中所述处理器可操作来：当所述处理器确定所述组织的所述测量的特性在对应于期望目标组织的可接受的值范围之外时，启动所述拦阻机构。

17.如权利要求14所述的系统，其中所述处理器可操作来：当所述处理器确定所述组织的所述测量的特性在对应于所述期望目标组织的可接受的值范围之外时，阻止执行所述内部切割管的移动。

18.如权利要求14所述的系统，其中所述特性包括透明度。

19.如权利要求14所述的系统，其中所述特性包括反射量。

20.如权利要求14所述的系统，其中所述至少一个组织传感器包括光纤传感器。

21.如权利要求14所述的系统，其还包括超控元件，所述超控元件包括可在开启位置与关闭位置之间调整的用户输入结构。

22.如权利要求21所述的设备，其中在所述开启位置的所述超控元件被配置来阻止所述处理器基于所述测量的特性来控制所述内部切割管的移动。

23.如权利要求21所述的设备，其中在所述开启位置的所述超控元件被配置来禁用所述组织传感器。

24.一种治疗眼科病症的方法，所述方法包括：

将探针穿过巩膜插入到患者的玻璃体腔中，所述探针包括切割器，所述切割器包括可滑动地设置在外部切割管内的内部切割管、在所述外部切割管中的外部端口，以及靠近所述外部端口定位的至少一个组织传感器；

用所述至少一个组织传感器来测量抽吸到所述切割器中的组织的组织特性；

将所述组织特性传达到处理器，所述处理器可操作来控制所述内部切割管相对于所述外部切割管的运动；

用所述处理器的逻辑算法评估所述测量的组织特性；以及

基于所述测量的组织特性暂停所述内部切割管的运动。

25.如权利要求24所述的方法，其中用所述处理器评估所述测量的组织特性包括确定所述测量的组织特性是否在对应于典型目标组织的可接受的值范围之外。

26.如权利要求24所述的方法，其中用所述至少一个组织传感器测量抽吸到所述切割器中的组织的组织特性包括测量抽吸到所述切割器中的所述组织的透明度。

27.如权利要求24所述的方法，其中用所述至少一个组织传感器测量抽吸到所述切割器中的组织的组织特性包括测量抽吸到所述切割器中的所述组织的反射率。

28.如权利要求24所述的方法，其中基于所述测量的组织特性暂停所述内部切割管的运动包括停止向所述内部切割管传输驱动功率。

29.如权利要求24所述的方法，其还包括评估被配置来暂时禁用所述处理器的所述逻辑算法的超控元件是否在开启位置。

30.如权利要求24所述的方法，其中基于所述测量的组织特性暂停所述内部切割管的运动包括通过将所述切割器与定位在所述探针内的拦阻机构接合来停止所述内部切割管相对于所述外部切割管的运动。

31.如权利要求30所述的方法，其还包括评估被配置来暂时禁用所述拦阻机构的超控元件是否在开启位置。