CN106030103B - 用于眼外科的液压泵 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于液压泵的设备、系统和方法。具体地，公开了用于眼外科手术的液压泵。在本公开范围内的液压泵可包括抽吸泵。示例性的抽吸泵可包括第一和第二液压缸和多个单向阀，所述多个单向阀可操作用于响应于活塞在第一方向上在所述液压缸内的移动而允许流体流入液压缸的第一部分，并且可操作用于响应于所述活塞在与所述第一方向相对的第二方向上的移动而允许流体流出所述液压缸。所述抽吸泵可以附接到手持件的外壳，或者所述抽吸泵的一部分可以被接纳在所述手持件的所述外壳内。

Description

用于眼外科的液压泵
技术领域
本公开涉及用于通过手持件抽吸材料的系统、设备和方法，并且更具体地涉及旨在在手持件处提供泵送以生成抽吸流体流的系统、设备和方法。
背景技术
流体的抽吸在许多外科手术中可能是所需的。例如，在眼科的领域中，材料的抽吸在许多类型的外科手术中可能是所需的。抽吸被用于玻璃体视网膜外科手术和超声乳化外科手术中。在超声乳化手术的过程中，可经由抽吸流体流移除晶状体碎片。流体流可以由外科控制台生成并通过手持件连通至眼部。
发明内容
根据一个方面，本公开描述了一种泵系统，其可包括抽吸泵和多个单向阀。抽吸泵可包括第一缸体和第二缸体。第一缸体可包括可在第一缸体内移动的第一活塞。第一活塞将第一缸体分成第一部分和第二部分。第一开口可以形成于第一缸体的第一端部处，并且第二开口可以形成于第一缸体的第一端部处。第一单向阀可以经由第一开口与第一缸体的第一部分流体连通。第一单向阀可操作用于当第一活塞在第一方向上被移置时允许流体流入第一缸体的第一部分。第二单向阀可以经由第二开口与第一缸体的第一部分流体连通。第二单向阀可操作用于当第一活塞在与第一方向相对的第二方向上被移置时允许流体流出第一缸体的第一部分。第三单向阀可以经由第三开口与第二缸体的第一部分流体连通。第三单向阀可操作用于当第二活塞在第一方向上被移置时允许流体流入第二缸体的第一部分。第四单向阀可以经由第四开口与第二缸体的第一部分流体连通。第四单向阀可操作用于当第二活塞在第二方向上被移置时允许流体流出第二缸体。
本公开的另一个方面涵盖一种包括第一流体回路和第二流体回路的泵系统。第一流体回路和第二流体回路中的每一个可包括第一缸体、第二缸体、以及在第一缸体和第二缸体之间延伸的流体导管。第一缸体包括第一活塞，该第一活塞将第一缸体的内室分成第一部分和第二部分。第一活塞在第一方向和与第一方向相对的第二方向上在第一缸体中可移动。第二缸体包括第二活塞，该第二活塞将第二缸体的内室分成第一部分和第二部分。第二活塞在第一方向和第二方向上在第二缸体中可移动。流体导管、第一缸体的第二部分和第二缸体的第一部分彼此流体连通。流体可以被包含在第一缸体的第二部分、第二缸体的第一部分和流体导管中。
第一流体回路和第二流体回路中的每一个也可包括第一单向阀和第二单向阀。第一单向阀提供与第一缸体的第一部分的选择性连通。第一单向阀可以在第一活塞在第一方向上被移置时可移动至打开构型并且在第一活塞在第二方向上可移动时可移动至关闭构型。第二单向阀提供与第一缸体的第一部分的选择性连通。第二单向阀可以在第一活塞在第一方向上被移置时可移动至关闭构型并且在活塞在第二方向上可移动时可移动至打开构型。
各种方面可包括下列一个或多个特征。抽吸泵也可包括与第二单向阀和第四单向阀流体连通的导管。导管可以适于将从第一缸体和第二缸体排出的流体分别传导通过第二单向阀和第四单向阀。抽吸泵也可包括与导管流体连通的收集容器。从第一缸体和第二缸体排出的流体可以被接纳在收集容器中。泵系统也可包括泵致动器。泵致动器可以可操作用于移置第一缸体中的第一活塞和第二缸体中的第二活塞。
泵致动器可包括第三缸体。第三活塞可以设置在第三缸体中并且将第三缸体分成第一部分和第二部分。第三缸体的第一部分可以与第一缸体的第二部分流体连通。泵致动器也可包括第四缸体。第四活塞可以设置在第四缸体中并且将第四缸体分成第一部分和第二部分。第四缸体的第一部分可以与第二缸体的第二部分流体连通。液体可以在第三缸体的第一部分和第一缸体的第二部分之间并且在第四缸体的第一部分和第二缸体的第二部分之间流体连通。第三活塞在第三缸体内的移置对应地移置第一缸体中的第一活塞。第四活塞在第四缸体内的移置对应地移置第二缸体中的第二活塞。
第一致动器可以联接到第三活塞并且在第一纵向方向和第二纵向方向上可移动。第二致动器可以联接到第三活塞并且在第一纵向方向和第二纵向方向上可移动。第一致动器在第一纵向方向或第二纵向上的移动对应地分别在第一方向或第二方向上移置第一活塞。第二致动器在第一纵向方向或第二纵向方向上的移动对应地分别在第一方向或第二方向上移置第二活塞。
泵致动器可包括：流体导管网络，其与第一缸体的第二部分和第二缸体的第二部分连通；泵，其与流体导管网络流体连通；以及多个阀门，其设置在流体导管网络中。泵可操作用于将流体泵送通过流体导管网络。所述多个阀门在第一位置和第二位置之间可移动，在第一位置中，第一活塞在第一方向上被移置，并且第二活塞在第二方向上被移置，在第二位置中，第一活塞在第二方向上被移置，并且第二活塞在第一方向上被移置。泵致动器可以可接纳到外科控制台的盒接纳部分中。抽吸泵可以可分开地可联接到抽吸手持件。
各种方面也可包括下列一个或多个特征。收集容器也可以被包括。第二单向阀中的每一个的出口可以与收集容器流体连通。第一致动器和第二致动器也可以被包括。第一致动器和第二致动器中的每一个可以在第一纵向方向和与第一纵向方向相对的第二纵向方向上可移动。第一致动器可以联接到第一流体回路的第二活塞，并且第二致动器可以联接到第二流体回路的第二活塞。第一致动器在第一纵向方向和第二纵向方向上的移置造成第一流体回路的第一活塞分别在第一方向和第二方向上的移置。第二致动器在第一纵向方向和第二纵向方向上的移置造成第二流体回路的第一活塞分别在第一方向和第二方向上的移置。第一致动器可以联接到第一流体回路的第二活塞，并且第二致动器可以联接到第二流体回路的第二活塞。控制器可以被包括并且适于使第一流体回路的第一活塞和第二活塞与第二流体回路的第一活塞和第二活塞异相地往复运动。第一流体回路的第一缸体和第二流体回路的第一缸体可以可联接到外科手持件。第一流体回路的第一缸体和第二流体回路的第一缸体可以被构造成直接附接到外科手持件的一部分。液体可以是盐水溶液。
根据另一个方面，一种泵系统可包括第一缸体和泵致动器。第一缸体可包括第一活塞，该第一活塞可响应于作用于该活塞上的压力中的变化而在第一缸体内移动。第一活塞可以将第一缸体分成第一部分和第二部分。流体入口可以形成于第一部分中且与抽吸管线流体连通，并且流体出口可以形成于第一部分中且与流体排放管线流体连通。泵致动器可包括第二缸体。第二缸体可包括第二活塞，该第二活塞可响应于施加到其的力而在第二缸体内移动。第二活塞可以将第二缸体分成第一部分和第二部分。第二缸体的第一部分可以与第一缸体的第二部分流体连通。第一单向阀可以与流体入口流体连通。第一单向阀可以被构造成允许流体流入第一缸体的第一部分。第二单向阀可以与流体出口流体连通。第二单向阀可以被构造成允许流体流出第一缸体的第一部分。
应当理解，上述一般描述和以下详细描述均在本质上为示例性和解释性的，并且旨在提供对本公开的理解，而不限制本公开的范围。就这一点而言，根据以下详细描述，本公开的另外的方面、特征和优点对于本领域技术人员将显而易见。
附图说明
图1是可操作用于生成抽吸流体流的示例性液压泵的示意图。
图2示出了各个流体回路的流量图和作为整体的泵系统的总流量。
图3和图4示出了另一个示例性液压泵的示意图。
图5和图6示出了在示例性液压泵和示例性手持件之间的示例性连接。
图7示出了并入本文所述原理的示例性眼外科系统。
图8是流程图，示出了用于使用液压泵泵送的示例性方法。
图9示出了示例性的泵送组件。
图10是用于使用用于眼外科系统的泵系统的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本公开涉及用于生成流体流的系统、方法和设备。更具体地讲，本公开描述了涉及泵的系统、方法和设备，该泵可操作用于在外科手术期间生成抽吸流体流。更进一步地，本公开描述了与外科手持件一体化的示例性抽吸泵。在一些情况下，泵是在单次使用之后可丢弃的。在其它情况下，示例性泵可以是可重复使用的。虽然本描述可能引用眼外科手术，但本公开的范围不限于此。相反，本公开旨在涵盖任何适用的用途。
图7示出了示例性的眼外科系统700。尽管图7中所示外科系统700为眼外科系统，但外科系统700可以是任何外科系统，包括用于执行耳、鼻、喉、颌面部或其它手术的系统。系统700可操作用于提供电功率，该电功率可用来生成超声功率和到手持件705的加压冲洗流体。在一些具体实施中，手持件705可以是超声乳化手持件。
在图示实施例中，系统700包括外科控制台710、手持件705、以及经由双向母线或缆线720连接到外科控制台710的脚踏开关715。用于治疗患者病症的器械顶端725附接到手持件705。在一些情况下，器械顶端725可以布置成侵入性地穿透患者的眼部。手持件705通过泵系统765连接到外科控制台710。在一些情况下，泵系统765的一部分包括联接到控制台710的区段770和联接到手持件705的区段775。在一些情况下，泵系统765的全部或一部分为一次性的。脚踏开关715可以用来控制泵系统765。脚踏开关115通过缆线720连接到外科控制台710。在一些具体实施中，功率通过从外科控制台710延伸的电缆735供给至手持件705。
外科控制台710也包括连接到主体745的图形用户接口740和设置在主体745的表面上的控制台750。在一些具体实施中，图形用户接口740可包括带有触摸屏功能的液晶显示器(LCD)。在其它具体实施中，图形用户接口740可包括多种显示装置中的任一种，包括例如LED显示器、CRT和平板屏幕。图形用户接口740可包括另外的输入装置或系统，包括例如键盘、鼠标、操纵杆、转盘和按钮以及其它输入装置。
系统700可包括微处理器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如母线720的输入/输出电路、音频输出装置、以及本领域已知的显微外科系统的其它部件。这些部件可以承载于控制台710上或者可以形成其一部分，或者可以设置在系统700周围的其它地方。微处理器可以可操作用于控制外科系统700的各个方面。例如，微处理器可以形成控制器的至少一部分，该控制器可操作用于控制本文所述泵系统的致动。多种外围装置也可以联接到系统700，例如，存储装置(硬盘驱动器、CD ROM驱动器等)、打印机、以及其它输入/输出装置。
体现本文所述原理的泵系统765在超声乳化工具的上下文中进行讨论。然而，本公开的范围不限于此。相反，泵系统765可以在其它类型的外科手术中与其它类型的外科器械一起使用。因此，其它外科手术(包括其它眼外科手术)也可以利用本文所述泵系统。
图1示出了示例性的泵系统100。系统100包括第一流体回路102和第二流体回路104。虽然仅示出两个流体回路，但本公开的范围不限于此。相反，其它具体实施可具有另外或更少的流体回路。例如，在一些具体实施中，可以使用单个流体回路。在其它具体实施中，可以使用多于两个流体回路。另外，例如，对于包括多个流体回路的具体实施来说，流体回路中的一者或多者可以异相于一个或多个不同的流体回路操作(如下文更详细地描述的)，以显著地减少或消除所生成的抽吸流体流中的脉动。
第一流体回路102和第二流体回路104中的每一个可包括缸体106、缸体108、以及在缸体106和缸体108之间提供流体连通的导管110。缸体106和缸体108中的每一个包括设置在该缸体中且在其中可移动的活塞112。第一流体回路102和第二流体回路104可包括设置在活塞112之间的液压流体114。在一些具体实施中，液体112完全地填充在每个流体回路102、104的活塞112之间延伸的体积。活塞112将其相应的缸体分成两个隔室并在两者间提供密封。活塞112在其相应的缸体内的移动改变这两个隔室的体积，使得一个隔室中的增加导致另一隔室中相同量的减少。
导管110可以是一段柔性管材。例如，导管110可以是一段真空和压力管材。在一些情况下，形成导管110的管材可具有提供足够强度和/或刚度的壁厚，以防止或限制管材管腔中的体积波动，同时仍提供足够量的柔韧性，以便使用者(例如，外科医生或其它医疗专业人员)例如在手术期间容易地操纵联接到导管110的器械或手持件。在一些情况下，导管110可以为大约六英尺长。这样的长度可以为使用者提供足够的松弛度，以在手术期间舒适地操纵附接到该导管的器械或手持件。然而，本公开的范围不限于此。相反，还可以想到导管110的其它长度。例如，导管110可具有小于十二英尺的长度。在其它情况下，导管110可具有在约四至八英尺的范围内的长度。然而，导管110的长度可以是任何所需的长度。
在一些具体实施中，连接构件116联接到缸体106的活塞112并从活塞112延伸。系统100也可包括可操作用于选择性地夹持连接构件116的致动器118。例如，致动器118可包括抓持构件120，该构件可在接合构型和脱开构型之间移动，在接合构型中，抓持构件120夹持连接构件116，在脱开构型中，抓持构件120从连接构件116脱开。在图1中，致动器118显示处于接合构型中。致动器118也可操作用于在箭头122和124的方向上振荡。
抓持构件120可以从连接构件116脱开，以便快速地中止系统100的泵送。泵送的中止可能是所需的，例如，以快速地减轻抽吸管线128中的任何残余真空，如下文更详细地讨论的。例如，可能有利的是，响应于手持件(例如，下文讨论的手持件126)或系统100内的阻塞而立即停止泵送。这可以避免或减小阻塞后浪涌的发生率。通过释放连接构件116而不是仅仅停止致动器118的移动，致动器118上的任何剩余的力不被传递到系统100，并且系统中的残余压差被立即减轻。
致动器118可以用来操作流体回路102、104。例如，致动器118可以被致动至接合构型，以接合连接构件116并在箭头122、124的方向上振荡。响应于致动器118的振荡运动，缸体106的活塞112被移置。由缸体106的活塞112维持的力被液压流体114施加到缸体108的活塞112。
特别地，当连接构件116在箭头124的方向上被移置时，活塞112也在箭头124的方向上被移置，造成用液压流体114填充的缸体106的部分增加。继而，由于流体连续性，缸体108中的液压流体114被排入导管110中，造成缸体108中的活塞112在箭头124的方向上被移置。因此，在活塞112的相对侧上的缸体1108的一部分的体积增加，从而生成操作用于将抽吸的材料吸入缸体108中的真空。以类似的方式，连接构件116和缸体106的活塞112在箭头122的方向上的移置导致缸体108中抽吸的材料被从该缸体排出。因此，缸体108的活塞112在与缸体106的活塞112相同的方向上被移置。因此，缸体108的活塞112由于缸体106的活塞112的移置而被液压致动。
虽然图1中所示示例性系统100包括具有可在接合构型和脱开构型之间移动的抓持构件120的致动器118，但其它具体实施可包括固定地接合到连接构件116的致动器。也就是说，在一些情况下，系统100可包括不从连接构件116脱开的致动器。
在另一些具体实施中，致动器118可以完全消除。例如，在一些具体实施中，缸体106中的活塞112可以被气动或液压压力致动。在一些情况下，缸体106可以联接到包括气动系统的外科控制台。气动系统可以在缸体106的活塞112上施加正压力，以引起活塞112在箭头122的方向上的移置。缸体106的活塞112的该移动施加压力到液压流体114并移置液压流体114。因此，液压流体114移置缸体118的活塞112。在一些具体实施中，致动器118和缸体106可以形成泵致动器119。
为了在箭头124的方向上移置活塞112，真空可以被施加到活塞112。因此，真空在箭头124的方向上移置缸体106的活塞112、液压流体114和缸体108的活塞112。因此，气体力学可以用来操作第一流体回路102和第二流体回路104。水力学可以以类似的方式用来致动缸体106中的活塞112。
在一些具体实施中，缸体108可以被并入手持件126中。例如，系统100可以选择性地联接到手持件126和从手持件126分离。特别地，在一些具体实施中，系统100的至少一部分可以可附接到或接纳在外科手持件的外壳内部。例如，在一些情况下，系统110的一部分(例如，缸体108的全部或一部分)可以被接纳在形成于手持件126中的腔体内。因此，在这样的情况中，缸体108变为手持件126的一体部分。一体的连接可以进一步减小在手术部位和系统100之间的抽吸管线的长度，从而导致更具响应性的抽吸过程。在另一些情况下，与抽吸导管128连通的导管可以在系统100和手持件之间延伸。
例如，在一些情况下，系统100和手持件126可以与鲁尔连接联接，如图5所示。特别地，图5示出了形成公鲁尔接头500的手持件126的一部分。还示出了系统100的一部分。系统100包括插座510。插座510接纳公鲁尔接头500以连接系统100与手持件126。
在其它情况下，在系统100和手持件126之间的连接也可包括螺纹连接。图6示出了在手持件126和系统100之间的另一个示例性连接。特别地，手持件126可包括公鲁尔接头600，其包括远侧外螺纹620和渐缩部分630。远侧外螺纹620对应地接合形成于插座610的内表面上的内螺纹640。渐缩部分630接合斜面650以对准手持件126和系统100并且在两者间形成刚性的附接和密封。
选择性地联接和分离手持件126与系统100的能力在其中系统100为一次性系统的那些情况中可能特别有利。因此，在一些情况下，系统100可以是在单次使用之后可丢弃的。在其它情况下，系统100可以是可重复使用的，并且仍然选择性地可联接到手持件126和可从手持件126分离。在一些情况下，手持件126可以是眼外科手持件。在一些情况下，手持件126可以是超声乳化手持件。在另一些情况下，手持件126可以是可操作用于提供冲洗和抽吸功能两者的手持件。其它类型的手持件也可以是可联接到本文所公开的泵系统的，并且因此在本公开的范围内。
缸体106可以联接到或设置在外科控制台中。例如，缸体106可以被接纳在形成于外科控制台中的插座内。在其它情况下，缸体106可以联接到设置在外科控制台上的配件。然而，在一些情况下，缸体106可以联接到或者说是以任何合适的方式被接纳在外科控制台中。
系统100也可包括抽吸管线128。抽吸管线128可包括插管或针，其可以被引入体内的工作区域中。抽吸管线128的远端130可包括孔口，抽吸流可以从工作区域通过该孔口进入抽吸管线中。抽吸管线128也可包括在手持件126内的一段抽吸导管。
在所示示例中，抽吸管线128分成抽吸管线132和抽吸管线134，抽吸管线132提供与第一流体回路102的缸体108的流体连通，抽吸管线134提供与第二流体回路104的缸体108的流体连通。由抽吸管线132或抽吸管线134限定的距离可以较短。由抽吸管线132和134限定的最小距离减少阻塞后浪涌(即，由于抽吸管线内的阻塞的通道导致的流体的浪涌和眼内相关联的压降)。在一些具体实施中，抽吸管线132和134的长度显著短于从外科控制台延伸至手持件的常规管材的总长度。因此，系统100更快速地响应于阻塞后浪涌，并且显著地降低与阻塞后浪涌相关联的对患者的风险。在一些具体实施中，抽吸管线132和/或134的长度可以小于两英尺。在其它情况下，抽吸管线132和/或134的长度可以小于一英尺。在其它情况下，抽吸管线132和/或134的长度可以小于六英尺。在另一些具体实施中，抽吸管线132和/或134的长度可以为仅两至三厘米或更小。在抽吸管线128的远端130和缸体108之间的较短距离导致改善的流体稳定性。
虽然图1示出了延伸至缸体108的单个抽吸管线，即抽吸管线132、134，但在其它具体实施中，多个抽吸管线可以延伸至缸体108中的每一个。
行进通过抽吸管线132和抽吸管线134的抽吸流体分别通过入口136和入口138进入相应的流体回路102、104的缸体108。单向阀140可以设置在抽吸管线136中，并且单向阀142可以设置在抽吸管线134中。本文所述单向阀可以是任何类型的阀门，其可操作用于允许流体在一个方向上通过，但阻止流体在相对的方向上通过。示例性单向阀包括球型止回阀或瓣阀。
缸体108中的每一个也可包括相应的出口144和出口146。抽吸导管148和抽吸导管150从相应的出口144、146延伸。单向阀152可以设置在抽吸管线148中，并且单向阀154可以设置在抽吸管线150中。抽吸导管148和抽吸导管150在活接头158处与抽吸导管156流体连通。抽吸导管156延伸至抽吸收集容器160。在一些具体实施中，收集室160可以是袋或某些其它类型的容器，以用于保持已从患者眼部抽吸的流体和材料。在其它具体实施中，引流室160可以是废液引流口。在一些情况下，缸体108、单向阀140、142、152和154、以及抽吸管线132、134、148、150和156可以被称为抽吸泵155。
在操作中，致动器118被移动至接合构型以接合连接构件116。致动器118中的一个可以接着在箭头124的方向上移动，并且另一个致动器118可以在箭头122的方向上移动。当在箭头124的方向上移动时，缸体106中的活塞112移置缸体108中的活塞112，如上所述。
缸体108中的活塞112在箭头124的方向上的移动在缸体108中生成真空，造成流体进入形成于抽吸管线128的远端130中的孔口并且被传导通过其中。例如，在图1的图示示例中，如果第一流体回路102的缸体108的活塞112在箭头124的方向上移动，则生成的抽吸流体流被传导通过抽吸管线128且进入抽吸管线132中。抽吸流体流穿过单向阀140并进入缸体108的内部。如果第二流体回路104不被致动使得缸体108的活塞112不在箭头124的方向上被移置，则抽吸流体流不会流过抽吸管线134。另外，由于阀门152为单向阀，当活塞112在箭头124的方向上移动时，包含在抽吸管线148和156中的任何流体被阻止通过这些结构进入缸体108的内部。
当与第一流体回路102相关联的致动器118颠倒时，缸体108的活塞112在箭头122的方向上移动。包含在缸体108的内部的抽吸的流体被加压并挤入抽吸管线148、单向阀152和抽吸管线156中。随着泵送继续，该抽吸的流体最终被输送至收集室160。同样，由于阀门140为单向阀，抽吸的流体被阻止通过阀门140和抽吸管线132及128行进返回。
在一些具体实施中，收集容器160可以设置在距手持件126小的距离处，而不是设置在外科控制台中。因此，抽吸的材料不需要从手持件泵送较大的距离。在一些情况下，抽吸管线148和150可以保持彼此分离并且单独地联接到收集容器160。
在一些具体实施中，当第一流体回路102或第二流体回路104中的一个的活塞112在对应于箭头122和124的方向之一上移动时，第一流体回路102或流体回路104中的另一个的活塞112可以在相对的方向上移动。因此，在活塞112正在移动期间，出现通过抽吸管线128和256的连续的流体流。
在一些具体实施中，抽吸流体流量中的脉动或变化可以通过第一流体回路102和第二流体回路104的活塞112彼此异相的操作显著减少或消除。在这些情况下，第一流体回路102中的活塞112被视为与第二流体回路104的活塞112异相，因为在第二流体回路104的活塞112到达其在箭头122和124的方向中的任一者上的行程的末尾的同时，第一流体回路102的活塞112未到达其在箭头122和124的方向中的任一者上的行程的末尾。
例如，图2示出了在第一部分201中的各个流体回路的流量图和在第二部分203中作为整体的泵系统的总流量。流量200和流量202在第一部分201中示出。流量200反映了泵系统的第一流体回路随时间推移的抽吸流体流量。例如，这样的泵系统可以类似于系统100。因此，流量200可以反映与吸入第一流体回路102的缸体108中的流体相关联的抽吸流体流量中的变化。类似地，流量202反映泵系统的另一个流体回路随时间推移的抽吸流体流量的变化。例如，流量202可以反映被吸入第二流体回路104的缸体108中的抽吸流体流随时间推移的变化。第二部分203中所示流量204表示整个系统的总抽吸流量。因此，例如，流量204可以反映由系统100产生的抽吸流体流量随时间推移的变化。虽然系统100、第一流体回路102和第二流体回路104作为示例提供，但图2中所示示例中示出的流量性能可以适用于本文所述或者说是由本公开涵盖的系统中的任一个。
参看图2的第一部分201，在时间A处，流量200在Q的水平处，并且流量202为零。在时间B处，流量200开始减小，而流量202开始增加。流量200的减小可能是活塞逼近其行程极限的结果。例如，在系统100的上下文中，流量从时间B到时间C的减小可能是第一流体回路102的缸体108的活塞112在箭头124的方向上逼近其行程极限的结果。类似地，对于流量202来说，流量从时间B到时间C的增加可能是第二流体回路104的缸体8的活塞112在箭头124的方向上开始其行程的结果。在时间C处，流量200为零，并且流量202为Q。对于在时间B和C之间的任何时间来说，流量200和流量202的组合流量等于Q，因为对于流量200中的给定减小来说，流量202增加相等的量。因此，组合流量为Q。流量200、202的该组合流量示出为流量204。对于流量200和202来说，零流量可以理解为在此期间缸体108正将其中的抽吸的流体朝收集容器160推出。
如由图2所示，为了提供连续的抽吸流体流，第一流体回路102中的活塞112和第二流体回路104中的活塞112异相。当第一流体回路102的活塞112随着其在箭头124的方向上到达行程的末尾而变慢时，第二流体回路104中的活塞112开始在箭头124的方向上移动以将抽吸流体吸入缸体108中。因此，第二流体回路104的活塞112在时间B处到达其在箭头122的方向上的行程的末尾，并且从时间B开始在与第一流体回路102中活塞112的相同的方向上移动，直到时间C。因此，在时间B和C之间的时间段内，第一流体回路102和第二流体回路104的活塞112在相同的方向上(即，在箭头124的方向上)移动。类似地，在时间D和E之间的时间段内，活塞112也在箭头124的方向上移动。在第一流体回路102和第二流体回路104中的活塞112的异相移动有助于连续的抽吸流，如由图2中的流量204所示，从而消除或显著减少抽吸流体流中的任何波动或脉动。在第一流体回路102和第二流体回路104内的活塞112的这种周期运动可以继续任何所需的时长。
控制器可以用来操作第一流体回路102和第二流体回路104。例如，在一些情况下，联接到系统100的外科控制台内的控制器可以用来异相地操作第一流体回路102和第二流体回路104，如上所述。然而，控制器可以被利用或编程以便相对于彼此以任何所需方式操作第一流体回路102和第二流体回路104。在一些具体实施中，控制器可以控制致动器118。例如，控制器可以用来控制致动器118的行程和致动器118相对于彼此的移动。控制器也可以用来控制抓持构件120在接合构型和脱开构型的移动。
系统100的另一个优点在于，系统100快速地响应于由致动器118对系统100进行的输入。由于液体是基本上不可压缩的，到缸体106中的活塞112的输入导致缸体108中的活塞112的基本上瞬时的反应。该快速响应也可能是在泵送中止的上下文中所需的。例如，系统100可以用来从眼部抽吸乳化的晶状体。在乳化的晶状体的抽吸期间，晶状体颗粒可以造成抽吸管线中的一者或多者内的阻塞。一旦阻塞物被移除，就可能导致眼内的快速压力减小，因为流体被从眼内快速地抽吸。流体从眼部的这种快速排出可造成损害，包括例如眼部的“变浅”。例如，在超声乳化手术期间，由于眼部的前段内的压力减小导致的变浅可造成囊袋的背面被朝超声乳化顶端抽吸。与超声乳化顶端的接触可以使囊袋的背面破裂。因此，对抽吸流体流中的波动的快速响应可降低患者受伤的风险。
系统100可操作用于快速地响应于IOP中的变化。例如，如果IOP减小，例如，IOP的减小低于所选压力，致动器118可以被快速地移入其脱开构型，从而立即停止系统100的泵送动作。系统100的这种及时响应很大程度上是液压流体114的不可压缩性质的结果。
系统100的快速响应性也可以在其它具体实施中利用使第一流体回路102和第二流体回路104循环的其它方式来实现。这些备选方案的示例在上文中例如通过气动或液压致动进行了描述。
系统100的另一个益处在于，该系统不需要在手持件126处的电动马达或其它电气装置来驱动系统100。因此，手持件126具有较小的重量和复杂性，并且减小了手持件126的尺寸。此外，手持件避免了对额外的功率的需求，从而避免了延伸至手持件126的次级电缆。这也减小了重量并且提高了使用者操纵手持件126的能力。更进一步地，系统100可以是在单次使用之后可丢弃的。这为使用者提供了便利，并且消除了对系统100消毒的需求。此外，系统100可以是能够与不同类型的手持件可操作地互换的。也就是说，单一类型的系统可以联接到并操作不同类型的手持件。
在一些具体实施中，系统100可以在提供给使用者之前被预填充。因此，使用者能够选择系统100并将系统100立即联接到手持件以使用。在其它具体实施中，系统100可以在使用之前立即用液压流体114填充，也称为“启动加注”。在一些情况下，液压流体114可以是液体。例如，在一些情况下，液压流体114可以是平衡的盐溶液，例如，由德克萨斯州沃思堡的Alcon Laboratories,Inc.生产的Sterile Irrigation Solution。因此，在一些情况下，用来启动加注系统100的液体可以是在外科手术期间用于其它目的的液体。在另一些具体实施中，任何合适的液体都可以用来启动加注系统100。
在一些具体实施中，缸体106中的活塞112可以是与缸体108中的活塞112相同尺寸的。在其它具体实施中，缸体106中的活塞112的尺寸可以不同于缸体108中的活塞112的尺寸。例如，在一些情况下，缸体106中的活塞112的尺寸可以大于缸体108中的活塞112的尺寸。在其它情况下，缸体106中的活塞112的尺寸可以小于缸体108中的活塞112的尺寸。
在另一些具体实施中，系统100可包括附加的流体回路。也就是说，在一些具体实施中，系统100可以具有多于两个流体回路。在另一些具体实施中，示例性系统可包括单个流体回路。
图3和图4示出了另一个示例性泵系统300。系统300可以类似于系统100，不同的是，系统300不包括致动器118和缸体106。系统300包括抽吸泵301和泵致动器303。
抽吸泵301包括第一缸体302和第二缸体304。第一缸体302和第二缸体304中的每一个包括在其中可移动的活塞306。泵致动器303包括流体导管网络308。第一缸体302和第二缸体304的内部经由流体导管310和312与流体导管网络308流体连通。特别地，流体导管310与第一缸体302的内部流体连通，并且流体导管312与第二缸体304的内部流体连通。
泵致动器303也可包括：泵314；多个回转阀316、318和320；以及抽吸压力传感器322。抽吸压力传感器322设置在流体导管324中并且操作用于检测流体导管网络308内和特别地流体导管324中的压力。由压力传感器322感测的压力可以是相关的以反映抽吸流体流的压力。流体导管324在回转阀318和回转阀320之间延伸。回转阀316提供在第一位置在流体导管310和流体导管328之间的选择性的流体连通以及在第二位置在流体导管330和流体导管310之间的流体连通。回转阀318提供在第一位置在流体导管324和流体导管312之间的选择性的流体连通以及在第二位置在流体导管330和流体导管324之间的流体连通。回转阀320提供在第一位置在流体导管324和流体导管328之间的选择性的流体连通以及在第二位置在流体导管324和流体导管326之间的流体连通。
在一些具体实施中，泵314可以是蠕动泵。例如，泵314可包括可旋转的头部315，其适于接合流体导管324的柔性部分以生成蠕动的流体流。在一些情况下，头部315可包括多个突起，例如多个辊，其适于接合柔性导管以生成蠕动的流体流。例如，流体导管324的一部分可以由柔性材料形成，该材料可由头部315变形。因此，在一些情况下，泵326的头部315可以接合并压缩流体导管324的柔性部分以生成流体流。然而，蠕动泵仅作为示例提供，并且本公开的范围不限于此。相反，泵314可以是任何所需的或合适的泵。
在一些具体实施中，系统300的泵致动器330可以是可接纳到外科控制台的盒接纳部分中的。在这样的具体实施中，泵头部315可以是外科控制台的一部分。如上文所解释的，泵头部315可以可操作用于接合流体导管网络308的流体导管的一部分，例如，流体导管324的柔性部分。在一些情况下，流体导管网络324的这部分可以是弧形的。因此，系统300可以是单个一体化系统，其可以快速地联接到并脱离手持件(例如，手持件332)和外科控制台(例如，外科控制台334)的盒接纳部分。例如，在一些具体实施中，抽吸泵301可以附接到手持件332的外壳。在一些具体实施中，抽吸泵301的至少一部分可以被接纳在手持件332的外壳内。在一些情况下，抽吸泵301和手持件332可以以诸如类似于图5和图6中所示那样的方式之一的方式连接。因此，在一些情况下，抽吸泵301可以与手持件332一体化。在一些情况下，抽吸泵301可以附接到手持件332，使得流体导管310和312从手持件332延伸。因此，系统300可以在外科手术之前快速地实现。此外，在一些情况下，系统300可以是在单次使用之后可丢弃的。在一些情况下，系统300可以用在流体导管网络308内循环的液体预填充。在其它情况下，系统300可以在使用之前不久用液体启动加注。在系统300中可以使用诸如由德克萨斯州沃思堡的Alcon Laboratories,Inc.生产的Sterile Irrigation Solution的液体。然而，本公开的范围不限于此。相反，可以使用任何合适的液体。
在操作期间，泵314可以可操作用于在单一方向上泵送流体。例如，如图3所示，泵314可操作用于在箭头336的方向上泵送流体。在回转阀316、318和320处于其相应的第一位置(图3所示)的情况下，泵314可操作用于将流体从缸体304的内部通过流体导管312、324、328、310泵送进缸体306的内部。因此，缸体304中的活塞306在箭头338的方向上被移置，并且缸体302的活塞306在箭头340的方向上被移置。
系统300包括类似于系统100的抽吸管线的布置以抽吸材料。当缸体304的活塞306在箭头306的方向上被移置时，材料被抽吸进入抽吸管线344的远端342中、通过抽吸管线346、通过单向阀348并且进入缸体304的内部。当活塞302在箭头340的方向上被移置时，存在于缸体306中的抽吸的材料被迫通过单向阀350、抽吸管线352、抽吸管线354并进入收集容器356中。
图4示出了系统300，其中回转阀316、318和320处于其相应的第二位置中。随着泵314在箭头336的方向上继续泵送流体，流体从缸体302的内部流过流体导管330、324、326和312，并且进入缸体304的内部。流体移动导致缸体302的活塞306在箭头338的方向上的移置和缸体304的活塞306在箭头340的方向上的移置。因此，抽吸的材料被吸入抽吸管线344的远端342，通过抽吸管线344、抽吸管线358、单向阀360，并且进入缸体302中。同时，缸体304内的抽吸的材料被推过单向阀362，推过抽吸管线364和354，并且进入收集容器356中。
回转阀316、318和320的位置以及泵314的操作(例如，流体泵送方向和泵送速度)也可以由控制器控制。此外，通过在其相应的第一和第二位置之间操纵回转阀316、318和320，造成在其相应的缸体中的活塞306的移动的转向。也就是说，泵致动器303可操作用于使活塞306在其相应的缸体内振荡。
另外，在一些具体实施中，缸体302和304内的活塞306的泵送动作可以以类似于上文所述和图2中所示的方式为异相的。因此，系统300可操作用于生成恒定的抽吸流量，且消除或显著减少抽吸流体流中的任何脉动或波动。虽然示出了示例性的泵致动器303，但本公开的范围不限于此。相反，例如，回转阀的数量和类型可以变化，和/或流体导管网络中的流体导管的布置可以变化。
图8示出了另一个示例性的泵系统800。系统800可以类似于图3和图4中所示系统300。然而，在系统800中，导管810和812彼此流体连通。泵814可操作用于生成通过导管810和812的流体流。在一些具体实施中，导管810和812与附接到外科控制台834的盒相连或者说是形成盒的一部分。在一些情况下，导管810和812附接到盒815的相应的端口811和813。导管830可以在两个端口811和813之间延伸并且与导管810和812流体连通。在一些具体实施中，导管810、812和830可以是柔性管材的连续段。
类似于泵314，泵814可以是容积式蠕动泵，其用来泵送包含在邻近泵转子设置的柔性管内的流体。泵814包括可旋转的头部。可旋转的头部包括适于接合和压缩导管830的多个突起。这些突起压缩邻近可旋转的头部的导管830的一部分。随着可旋转的头部转动，被突起压缩的导管330的部分受挤压关闭，由此迫使流体通过管。
当泵814使可旋转的头部在顺时针方向上旋转时，液压流体816可以从导管810移动并进入导管812中。液压流体816在该方向上的流动导致缸体302的活塞306在箭头838的方向上的移动和缸体304的活塞306在箭头840的方向上的移动。反之，当泵814使可旋转的头部在逆时针方向上旋转时，液压流体816在相对的方向上移动，造成缸体302中的活塞306在箭头840的方向上移动并且缸体304中的活塞306在箭头838的方向上移动。在系统800的操作期间，泵814可以交替地在顺时针和逆时针方向上移动，由此使液压流体以往复方式在缸体302和304之间来回移动。在一些具体实施中，控制台834可包括两个蠕动泵，每个泵与端口811、813中的不同者相关联。两个蠕动泵可以被构造成使流体以往复方式移入和移出相应的缸体302和304。
图9示出了泵送组件900，其可以与诸如手持件332或手持件732的手持件接合，并且可以形成诸如本文所述泵系统中的任一种的泵系统的一部分。启动加注连接904设置在缸体904的第一部分918和缸体904的第二部分922之间。缸体904可以类似于缸体108、302或304。启动加注连接904可操作用于允许流体通过阀门902在第一部分918和第二部分922之间流动。
阀门902可以在启动加注过程期间打开，启动加注过程发生在为外科手术准备诸如本文所述泵系统中的任一种的泵系统时。在一些具体实施中，第一部分918中的流体906可以是将在外科手术的过程中使用的冲洗流体。由于启动加注泵系统发生在外科手术之前，流体906仍然是清洁的，因为它还没有被从患者抽吸。在被转移到第二部分922之后，流体被用作泵系统的液压流体908。
在一些具体实施中，缸体904的第二部分922可以填充有来自任何合适来源的任何合适的液压流体。例如，用于冲洗的盐水溶液(例如，平衡的盐溶液)可以被用作液压流体。例如，诸如本文所述外科控制台中的任一种的外科控制台可包括液压流体室，其可根据需要存储液压流体并填充本文所述泵系统。另外，泵系统可以将缸体904的第二部分922两者存储在真空中。在一些具体实施中，第二部分922可包括通气孔，其允许在用流体填充之前吹扫空气。阀门902可以打开以填充第二部分922以及利用液压流体的泵系统的其余部分。
图10是流程图，示出了用于使用诸如外科系统700的眼外科系统所用泵系统的示例性方法。泵系统可包括例如泵系统100、300和800中的任一者。根据本示例，在步骤1001处，外科系统被启动加注。启动加注过程包括使外科系统准备好进行外科手术。该过程可以涉及将液压流体添加到泵系统。在一些情况下，液压流体可以使用启动加注连接来添加，例如上述启动加注连接904。
在步骤1002处，方法1000包括在患者的眼部中形成切口。在步骤1004处，方法1000包括将手持件的一部分插入患者的眼中。示例性的手持件包括本文所述手持件中的任一种。例如，手持件可以是超声乳化手持件、冲洗和抽吸手持件或仅提供抽吸的手持件。在一些方面中，插入眼中的部分可以是中空针，其形成器械顶端，例如，图7中所示器械顶端725。
在步骤1006处，方法1000还包括致动泵系统以从患者眼部抽出流体。在一些具体实施中，诸如连接构件116的连接构件连接到诸如活塞112的活塞。包括在外科控制台中的诸如致动器118的致动器操作泵送系统以生成抽吸流体流。备选地，泵和流体导管网络(例如，泵314和流体导管网络308)可以提供用于生成抽吸流体流。
虽然本公开提供了许多示例，但本公开的范围不限于此。相反，在上述公开内容中可以设想到各种各样的修改、变化和替代。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对上文进行这样的变型。

Claims (6)

1.一种泵系统(100)，包括：
抽吸泵(155)，所述抽吸泵包括：
第一缸体，所述第一缸体包括：第一活塞，所述第一活塞能够在所述第一缸体中移动，所述第一缸体由所述第一活塞分成第一部分和第二部分；第一开口(136)，所述第一开口形成于所述第一缸体的第一端部处；和第二开口(144)，所述第二开口形成于所述第一缸体的所述第一端部处；
第二缸体，所述第二缸体包括：第二活塞，所述第二活塞能够在所述第二缸体中移动，所述第二缸体由所述第二活塞分成第一部分和第二部分；第三开口(138)，所述第三开口形成于所述第二缸体的第一端部处；和第四开口(146)，所述第四开口形成于所述第二缸体的所述第一端部处；
第一单向阀(140)，所述第一单向阀经由所述第一开口与所述第一缸体的所述第一部分流体连通，当所述第一活塞在第一方向上被移置时，流体能够通过所述第一单向阀流入所述第一缸体的所述第一部分；
第二单向阀(152)，所述第二单向阀经由所述第二开口与所述第一缸体的所述第一部分流体连通，当所述第一活塞在与所述第一方向相对的第二方向上被移置时，流体能够通过所述第二单向阀流出所述第一缸体的所述第一部分；
第三单向阀(142)，所述第三单向阀经由所述第三开口与所述第二缸体的所述第一部分流体连通，当所述第二活塞在所述第一方向上被移置时，流体能够通过所述第三单向阀流入所述第二缸体的所述第一部分；以及
第四单向阀(154)，所述第四单向阀经由所述第四开口与所述第二缸体的所述第一部分流体连通，当所述第二活塞在所述第二方向上被移置时，流体能够通过所述第四单向阀流出所述第二缸体的所述第一部分；
位于外科控制台中的泵致动器(118)，所述泵致动器能够操作而用于移置所述第一缸体中的所述第一活塞和所述第二缸体中的所述第二活塞；
其特征在于，所述抽吸泵(155)包含在抽吸手持件(126)中，所述泵致动器包括：
第三缸体，第三活塞设置在所述第三缸体中并且将所述第三缸体分成第一部分和第二部分，所述第三缸体的所述第一部分与所述第一缸体的所述第二部分流体连通；
第四缸体，第四活塞设置在所述第四缸体中并且将所述第四缸体分成第一部分和第二部分，所述第四缸体的所述第一部分与所述第二缸体的所述第二部分流体连通。
2.根据权利要求1所述的泵系统(100)，其中，所述抽吸泵(155)还包括导管(156)，所述导管与所述第二单向阀(152)和所述第四单向阀(154)流体连通且适于将从所述第一缸体和第二缸体排出的流体分别传导通过所述第二单向阀和第四单向阀。
3.根据权利要求2所述的泵系统(100)，还包括与所述导管(156)流体连通的收集容器(160)，其中，从所述第一缸体和所述第二缸体排出的流体被接纳在所述收集容器中。
4.根据权利要求1所述的泵系统，其中，液体在所述第三缸体的所述第一部分和所述第一缸体的所述第二部分之间并且在所述第四缸体的所述第一部分和所述第二缸体的所述第二部分之间流体连通，其中，所述第三活塞在所述第三缸体内的移置对应地移置所述第一缸体中的所述第一活塞，并且其中，所述第四活塞在所述第四缸体内的移置对应地移置所述第二缸体中的所述第二活塞。
5.根据权利要求1所述的泵系统(100)，还包括：
第一致动器，所述第一致动器联接到所述第三活塞并且能够在第一纵向方向和第二纵向方向上移动；以及
第二致动器，所述第二致动器联接到所述第四活塞并且能够在所述第一纵向方向和所述第二纵向方向上移动。
6.根据权利要求5所述的泵系统(100)，其中，所述第一致动器在所述第一纵向方向或所述第二纵向方向上的移动对应地分别在所述第一方向或所述第二方向上移置所述第一活塞，并且其中，所述第二致动器在所述第一纵向方向或所述第二纵向方向上的移动对应地分别在所述第一方向或所述第二方向上移置所述第二活塞。
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