CN108472418A - 用于眼外科手术射流的光学压力测量 - Google Patents

Abstract

一种眼外科手术系统包括至少一个光源。所述光源被配置成朝向射流盒输出光，使得所述光的第一部分从所述射流盒的可偏转隔膜反射，并且所述光的第二部分从所述射流盒的参考部分反射。所述隔膜被构造成响应于与所述射流盒内的流体相关联的压力而相对于所述参考部分偏转。至少一个传感器被配置成接收从所述隔膜反射的所述光的所述第一部分以及从所述参考部分反射的所述光的所述第二部分。与所述传感器通信的计算装置被配置成基于所述光的被接收的第一部分和第二部分来确定与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力。还披露了相关联的装置、系统和方法。

Description

用于眼外科手术射流的光学压力测量

技术领域

本披露涉及眼外科手术装置、系统和方法。更具体地但非限制性地，本披露涉及测量抽吸和/或冲洗流体压力的装置、系统和方法。

背景技术

患者眼睛内的流体压力(通常被称为“眼内压”)在眼外科手术程序期间应维持在相对恒定的值，以便避免不利的生理效应。眼外科手术程序在被称为抽吸的过程中频繁地从眼睛中移除体组织以及流体和其他解剖结构。为了抵消由抽吸引起的流体压力降低，外科手术探针或另一外科手术装置可以在称为冲洗的过程中将流体递送到眼睛中。

外科手术控制台的射流模块以及与射流模块相连接的射流盒可以用于通过抽吸和冲洗来维持眼内压。射流盒通常包括涉及将抽吸流体引导远离眼睛并将冲洗流体引导朝向眼睛的管件。必须监测抽吸流体和冲洗流体的流体压力以便维持适当的眼内压。

一些常规系统基于在外科手术控制台中的射流盒的一部分的位置来确定流体压力。在所述系统中，射流模块或射流盒的移动可能会影响压力读数，从而导致测量不准确。尽管制造商努力将不希望的移动最小化，但是射流模块和射流盒在外科手术程序期间容易发生这种移动。例如，夹持射流盒和射流模块的机构的几何形状和力、射流模块的辊和阀的操作、和/或管件的拉动都可能导致不希望的移动。由于这种移动，要准确地确定抽吸和冲洗流体压力可能比较困难。

发明内容

根据一个方面，本披露描述了一种眼外科手术系统，所述眼外科手术系统包括至少一个光源。所述至少一个光源被配置成以光的第一部分从射流盒的可偏转隔膜反射的方式并且以光的第二部分从射流盒的参考部分反射的方式来朝向射流盒输出光。所述隔膜被构造成响应于与所述射流盒内的流体相关联的压力而相对于所述参考部分偏转。所述系统还包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置成接收从隔膜反射的光的第一部分以及从参考部分反射的光的第二部分。所述系统进一步包括计算装置，所述计算装置与至少一个传感器通信。所述计算装置被配置成基于光的被接收的第一部分和第二部分来确定与射流盒内的流体相关联的压力。

本披露的另一方面涉及一种眼外科手术系统，所述眼外科手术系统包括至少一个光源。所述至少一个光源被配置成以光的第一部分从射流盒的隔膜的第一区域反射的方式并且以光的第二部分从与隔膜的第一区域间隔开的射流盒的部件反射的方式来朝向射流盒输出光。所述隔膜被构造成响应于与射流盒内的流体相关联的压力而偏转。所述系统还包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置成接收从隔膜的第一区域反射的光的第一部分以及从用于隔膜的安装件反射的光的第二部分。所述系统进一步包括计算装置，所述计算装置与至少一个传感器通信。所述计算装置被配置成基于光的被接收的第一部分和第二部分来确定与射流盒内的流体相关联的压力。

本披露的第三方面涉及一种确定眼外科手术系统内的压力的方法。所述方法包括使用计算装置来控制至少一个光源朝向射流盒输出光，使得光的第一部分从射流盒的隔膜的区域反射，并且使得光的第二部分从与隔膜的所述区域间隔开的射流盒的部件反射。所述隔膜被构造成响应于与射流盒内的流体相关联的压力而偏转。所述方法还包括在计算装置处从至少一个传感器接收第一信号和第二信号，所述第一信号表示从隔膜的所述区域反射的光的第一部分，所述第二信号表示从远离隔膜的所述区域的射流盒的部件反射的光的第二部分。所述方法进一步包括使用计算装置基于接收的第一信号和第二信号来确定与射流盒内的流体相关联的压力。

本披露的各个方面可以包括以下特征中的一个或多个特征。所述系统可以进一步包括分束器，所述分束器被配置成将光的第一部分朝向射流盒的隔膜引导，并且将光的第二部分朝向参考部分引导。至少一个传感器可以包括第一传感器，所述第一传感器被配置成接收从隔膜反射的光的第一部分；以及第二传感器，所述第二传感器被配置成接收从参考部分反射的光的第二部分。至少一个光源可以包括第一光源，所述第一光源被配置成输出光的第一部分；以及第二光源，所述第二光源被配置成输出光的第二部分。至少一个传感器可以包括第一传感器，所述第一传感器被配置成接收从隔膜反射的光的第一部分；以及第二传感器，所述第二传感器被配置成接收从参考部分反射的光的第二部分。至少一个光源可以被配置成朝向射流盒输出光，使得光的第三部分从射流盒的第二隔膜反射，并且光的第四部分从射流盒的第二参考部分反射。另一个隔膜被构造成响应于与射流盒内的第二流体相关联的压力而偏转。至少一个传感器被配置成接收从第二隔膜反射的光的第三部分以及从第二参考部分反射的光的第四部分。计算装置被配置成基于光的被接收的第三部分和第四部分来确定与射流盒内的另外流体相关联的压力。与射流盒内的流体相关联的压力可以表示冲洗压力。与射流盒内的第二流体相关联的压力可以表示抽吸压力。

至少一个光源可以包括激光源或激光二极管。所述系统可以进一步包括外科手术控制台，所述外科手术控制台容纳至少一个光源、至少一个传感器、和计算装置。所述系统可以进一步包括射流盒。所述计算装置可以被配置成通过以下操作来确定与射流盒内的流体相关联的压力：基于从隔膜反射的光的被接收的第一部分来确定至少一个传感器与隔膜之间的第一距离；并且基于从参考部分反射的光的被接收的第二部分来确定至少一个传感器与参考部分之间的第二距离。计算装置可以被配置成通过以下操作来确定与射流盒内的流体相关联的压力：通过从第一距离中减去第二距离来计算隔膜的位移。计算装置可以被配置成通过以下操作来确定与射流盒内的流体相关联的压力：将隔膜的位移和与射流盒内的流体相关联的压力进行关联。

与隔膜的第一区域间隔开的射流盒的部件可以包括以下各项中的至少一项：隔膜的第二区域；以及用于隔膜的安装件。隔膜的第一区域可以包括隔膜的中心区域。隔膜的第二区域可以包括隔膜的外围区域。

本披露的各个方面还可以包括以下特征中的一个或多个特征。确定与射流盒内的流体相关联的压力可以包括：基于接收的第一信号来确定至少一个传感器与隔膜的区域之间的第一距离；并且基于接收的第二信号来确定至少一个传感器与从隔膜的区域间隔开的射流盒的部件之间的第二距离。确定与射流盒内的流体相关联的压力可以包括：通过从第一距离中减去第二距离来计算隔膜的位移。确定与射流盒内的流体相关联的压力可以包括：将隔膜的位移和与射流盒内的流体相关联的压力进行关联。

应当理解，以上的一般性说明以及以下附图和详细说明在本质上都是示例性和解释性的，并且旨在提供对本披露的理解而不限制本披露的范围。就此而言，通过以下内容，本披露的附加方面、特征以及优点对于本领域技术人员而言将是明显的。

附图说明

附图展示了在此披露的系统、装置和方法的实施例，并与说明书一起用来解释本披露的原理。

图1是示例眼外科手术系统的图示。

图2是眼外科手术系统的框图。

图3是示出了外科手术控制台的射流模块的透视图的图示。

图4A是示出了射流盒的正视图的图示。

图4B是示出了图4A的射流盒的透视图的图示。

图5A、图5B和图5C是示出了使用射流模块的光学压力传感器来测量射流盒内的压力的图示。

图6是示例眼外科手术方法的流程图。

参考以下具体实施方式将更好地理解这些附图。

具体实施方式

出于促进对本披露的原理的理解的目的，现在将参考附图中展示的实现方式，并且将使用具体语言来描述它们。然而，应理解，并非旨在限制本披露的范围。本披露所涉及领域内的技术人员通常将完全能够想到对于所描述的装置、器械、方法的任何改变和进一步修改，以及对于本披露的原理的任何进一步应用。具体地，完全可以想到，参考一个或多个实现方式描述的特征、部件和/或步骤可以与参考本披露的其他实现方式描述的特征、部件和/或步骤相组合。为简单起见，在一些情况下，贯穿附图，使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。

本披露总体上涉及用于确定射流盒内的冲洗压力和抽吸压力的装置、系统和方法。在本文描述的实现方式中，冲洗压力和抽吸压力可以指示患者眼睛内的眼内压。在一些实现方式中，射流盒可以包括冲洗隔膜和抽吸隔膜。这些隔膜可以分别被构造成响应于与盒内的冲洗流体和抽吸流体相关联的压力(例如，流体压力和/或真空压力)而偏转。通过利用外科手术控制台的射流模块测量所述偏转，用户/控制器可以确定压力。在一些实现方式中，射流模块包括测量冲洗隔膜和抽吸隔膜的偏转的光学压力传感器。在一些实现方式中，光学压力传感器可以包括一个或多个激光源，所述一个或多个激光源输出由冲洗隔膜和/或抽吸隔膜反射的光。可以在一个或多个传感器处接收反射光，并且计算装置可以基于在传感器处接收的反射光来确定偏转。距离可以随着隔膜移位而变化。

在作为参考点的一些实现方式中，光学压力传感器还可以测量到盒的相对更固定部分(诸如，用于隔膜的安装件)的距离。就此而言，隔膜被构造成响应于盒内的压力而相对于参考位置偏转。例如，测量到安装件的距离可以考虑射流模块和/或盒的任何不希望的移动。通过从到隔膜的距离中减去到安装件的距离，可以确定由盒内的压力引起的隔膜的位移。计算装置可以基于隔膜的位移来确定与冲洗流体和/或抽吸流体相关联的压力。

本披露的装置、系统和方法提供了超越常规系统的许多优点。具体地，通过使用射流盒上的参考测量位置，可以更准确地确定与冲洗流体和/或抽吸流体相关联的压力。由压力引起的隔膜的移位可以与射流盒和/或射流模块的不希望的移动分开。因此，可以考虑夹持射流盒和射流模块的机构的几何形状和力、射流模块的辊和阀的操作、管件的拉动和/或其他不希望的移动来源。在此披露的装置、系统和方法还可以允许比现有系统更容易地制造。例如，为了防止不希望的移动，在一些系统中，盒以较高的夹紧张力和力刚性联接到外科手术控制台的射流模块。在此的披露内容允许减小夹紧张力和力，因为压力测量考虑盒和/或射流模块的任何移动。

此外，基于本披露可更高效地完成射流盒的校准。具体地，通常刚好在外科手术程序之前当盒被插入到外科手术控制台的射流模块中时执行调零盒校准。根据本披露，可以从外科手术设置工作流程中去除这个校准步骤，这允许用户(诸如外科医生或其他医疗职业者)更有效地设置。当射流盒中没有压力时，使用调零盒校准来确定隔膜位置。可以在盒制造期间完成调零盒校准。校准数据可以存储在与盒相关联的存储器装置上，诸如当盒被插入控制台的射流模块中时读取的条形码。校准在盒被插入射流模块中时将不会改变，并且可以有利地利用在制造期间获得的已知调零盒校准数据。

图1展示了示例眼外科手术系统100。所述系统包括具有射流模块200的外科手术控制台110、被配置成与射流模块200相连接的射流盒300、以及被配置成治疗患者眼睛的手持件150。系统100可以用于执行不同的眼外科手术，包括：前段手术、后段手术、玻璃体视网膜手术、玻璃体切除手术、白内障手术和/或其他期望的手术。外科手术控制台110包括移动底座壳体120以及相关联的显示屏140，所述显示屏显示与系统在手术期间的操作和性能相关的数据。系统100还可以包括用于在手术期间控制手持件150和/或其他系统部件的操作的外科手术脚踏开关130。外科手术脚踏开关130可以与外科手术控制台110有线或无线通信。

包括手持件150的一个或多个外科手术装置可以通信地联接到控制台110。例如，手持件150可以与控制台110流体和/或电连通。一根或多根导管151(诸如，被构造成运送抽吸流体和/或冲洗流体的管件)可以在控制台110与手持件150之间延伸。手持件150的远端部分可以插入到眼睛中以便治疗眼睛的视力病况。在各种实施例中，手持件150可以是切割探针、玻璃体切除术探针、超声乳化白内障吸除术探针、激光探针、消融探针、真空探针、冲洗探针、剪刀、钳子、注入装置、冲洗装置、抽吸装置、其他适合的外科手术装置和/或它们的组合。例如，在白内障手术中，可以使用超声乳化白内障吸除术探针来对患者眼睛的晶状体重新成形。

图2展示了示例手持件150的附加特征。在此，手持件150是包括套筒152和尖端154的超声乳化白内障吸除术探针。使用套筒152将冲洗流体输送到眼睛160中。尖端154可以以高频率振动以移除晶状体的所需部分。离体组织、眼睛内的流体、和/或其他解剖结构可以通过尖端154的内腔被吸出眼睛160。虽然套筒152和尖端154被示出为彼此间隔开以更清楚地描绘图2中的抽吸路径207和冲洗路径205，但是应当理解，套筒152可以围绕尖端154周向地定位。

在图1、图2和图3中展示了外科手术控制台110的射流模块200的实施例。射流模块200和盒300一起有助于在外科手术程序期间沿冲洗路径205将冲洗流体输送到眼睛160中并且沿抽吸路径207从眼睛160中移除抽吸流体。在图4A和图4B以及图5A、图5B和图5C中展示了盒300的实施例。盒300可以是可移除地联接到射流模块200上的可消耗部件。不同的盒300可以用于不同的外科手术程序。盒300可以在外科手术程序之后丢弃，因为它接触了生物材料，而射流模块200(以及控制台110)通常不接触生物材料并且在不同的外科手术程序中重复使用。盒300可以联接到射流模块200，使得图4A中展示的盒300的部件与图3的前景中展示的射流模块300的部件相邻并相连接。

返回图2，冲洗流体可以沿冲洗路径205从冲洗袋110行进到手持件150的套筒152并进入眼睛160中。冲洗路径205内的阀340可以选择性地控制冲洗流体的流动。抽吸流体可以从眼睛160穿过手持件150的尖端154沿抽吸路径207行进到排出袋370。泵330、阀355和排放贮存器350可以配合来选择性地控制抽吸流体的流动。射流模块200的辊260(图3)接触并压靠盒300的泵330，以便推动抽吸流体远离眼睛160并朝向排出袋370。射流模块200的阀控制件220(图3)接合并控制盒300的阀340、355的位置。射流模块200的附接构件230可释放地抓住盒300的凹槽306(图4)，以便将盒300维持在适当位置来与射流模块200相连接。射流模块200的电机210可以控制辊210、阀控制件220和附接构件230的操作。管360(图4)在盒330的主体302与排出袋370(图3)之间延伸，以便输送冲洗流体和/或抽吸流体。

参考图4A和图4B，射流盒300包括冲洗隔膜310和抽吸隔膜320。隔膜310、320是可以由任何适合的材料形成的柔性膜。在一些示例性实施例中，所述材料可以包括诸如不锈钢或钛的金属、塑料、诸如聚四氟乙烯(PTFE)的聚合物、其他适合的材料、和/或它们的组合。就此而言，隔膜310、320被构造成响应于盒300内的流体压力和/或真空压力而偏转、弯曲和/或以其他方式移位。

图5A、图5B和图5C示出了射流盒300的一部分的横截面图。如图所展示的，冲洗流体304在射流盒300的主体302内行进。冲洗流体304邻近隔膜310流动，使得隔膜310的形状受到与冲洗流体304相关联的压力影响。隔膜310可以响应于与冲洗流体304相关联的压力而在方向322、324上诸如以弓形或弧形方式偏转。例如，沿冲洗路径205的真空压力的增加可以导致隔膜310在方向324上向内偏转。沿冲洗路径205的真空压力的降低可以导致隔膜在方向322上向外偏转。应当理解，抽吸隔膜320可以共用冲洗隔膜310的许多相同特征。因此，抽吸隔膜320可以响应于与抽吸流体相关联的压力而偏转，如关于冲洗隔膜310和冲洗流体304类似地描述。

再次参考图4A和图4B，隔膜310、320可以包括中心区域312和外围区域314。中心区域312可以是在隔膜310、320的中心的任何适合尺寸和形状的区域，诸如图4A和图4B中所展示的示例圆形区域。外围区域314可以是围绕中心区域312的隔膜310、320的任何适合尺寸和形状的区域，诸如图4A和图4B中所展示的示例圆圈形区域。在一些实施例中，中心区域312可以响应于射流盒300内的相同压力而比外围区域314移位相对更多的量。如图4A、图4B、图5A、图5B和图5C所示，隔膜310、320被安装件350围绕。安装件350可以与盒300的主体302刚性附连和/或一体形成。也就是说，安装件350相对于盒300的主体302是固定的。因此，可以确定隔膜310、320相对于安装件350的位移或偏转。通常，隔膜310、320(例如，中心区域312或外围区域314)相对于射流盒300上的参考位置(例如，安装件350或外围区域314)偏转。

参考图2和图3，射流模块200包括光学压力传感器250，所述光学压力传感器被配置成检测压力差，所述压力差指示与盒300内的冲洗流体和/或抽吸流体相关联的流体压力和/或真空压力。具体地，光学压力传感器250可以被配置成测量光学压力传感器250与射流盒的部件(诸如，隔膜310、320和安装件350)之间的距离。计算装置(例如，外科手术控制台110的计算装置160)可以基于测量的距离来确定与冲洗流体和/或抽吸流体相关联的压力。在图5A、图5B和图5C中展示了光学压力传感器250的其他特征。例如，光学压力传感器250可以包括光源252和传感器254。光源252可以被配置成朝向盒300、隔膜310、320和/或安装件350输出光。就此而言，光源242可以是相干光源，诸如激光源或激光二极管，和/或其他适合的源。传感器254可以是被配置成检测由光源252发射的光的反射部分的任何适合的传感器。例如，传感器254可以是电荷耦合装置(CCD)传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器、和/或其他适合的传感器。当盒300与射流模块200相连接时，光学压力传感器250可以定位在射流模块200上，以便接近或靠近隔膜310、320。传感器254可以生成表示被接收的光的电信号。光源242和/或传感器254可以与计算装置160通信。计算装置160、光源242和/或传感器254可以被容纳或设置在控制台110内。

计算装置160可以是具有形成处理电路的处理器和存储器的任何适合的计算机。处理器可以执行计算机指令，诸如存储在存储器上的那些计算机指令，以便控制在此描述的系统100的不同部件。通常是诸如RAM、FRAM或闪存的半导体存储器的所述存储器与处理器相连接。因此，处理器可以向存储器写入和读取，并且执行与管理半导体存储器相关联的其他常用功能。计算装置160的处理电路可以是具有电源引脚、能够执行逻辑功能的输入和输出引脚的集成电路。在各种实现方式中，处理器是目标装置控制器、被配置成控制外科手术系统100的一个或多个部件的微处理器和/或它们的组合。计算装置160可以是控制台110、射流模块200和/或光学压力传感器250的一部分。

计算装置160可以生成控制信号并将所述控制信号传输到光源252、使用盒300来控制冲洗和抽吸的射流模块200的电机210，和/或外科手术系统100的其他供电部件。计算装置160还可以接收表示在传感器254处接收的光的信号。计算装置160可以处理从传感器254接收的信号以便确定光学压力传感器250与诸如盒300的主体302、隔膜310、320和/或安装件350的部件之间的距离。基于测量的距离，计算装置160可以进一步确定与盒300内的冲洗流体和/或抽吸流体相关联的真空压力和/或流体压力。在2004年6月29日提交的美国申请号10/879,789中描述了使用光学压力传感器确定距离和压力的示例性方法，所述申请的全部内容通过引用结合在此。例如，计算装置160在数学上将距离值(例如，隔膜310、320的位移)与压力值进行关联。在一些实施例中，计算装置160的存储器可以存储列出了距离值和对应的压力值的查找表。一旦距离值被确定，计算装置160就识别查找表中的对应压力值。

在使用期间，可移动部分的性质在这些部分之间的距离上引入一定程度的可变性。例如，射流模块200的各种部件(例如，电机210、阀控制件220、附接构件230、辊260)和盒300(例如，泵330、阀340、管360)可以引入盒300相对于射流模块200的移动。射流模块200和/或盒300的移动改变光学压力传感器250与隔膜310、320之间的距离。因此，压力确定的准确性可能受到射流模块200和盒300的未计入移动的不利影响。为了最小化不准确的压力测量的这种可能性，本披露描述了测量光学压力传感器250与盒300上的参考位置之间的距离，以及光学压力传感器250与隔膜310、320之间的距离。参考位置(诸如安装件350)经历与盒300和/或射流模块200相同的移动。因此，即使在整个盒300相对于射流模块200移动时，隔膜310、320与盒300上的参考位置之间的距离也不受影响。通过减去这两个距离来找出差异，可以分离出仅由于盒300内的压力引起的隔膜310、320的位移。计算装置160可以基于隔膜的位移更精确地确定与盒内的冲洗流体和/或抽吸流体相关联的压力。

如图5A所展示的，光学压力传感器250的光源252被配置成朝向射流盒300输出光束。在一些实施例中，光学压力传感器250包括分束器256，所述分束器被配置成将由光源252输出的单个光束分成多个光束，诸如在所展示的实施例中示出的两个光束258、259。分束器256可以包括透镜、反射镜、滤光器、光栅和/或其他光学部件的任何适合的组合。

光束258、259与射流盒300的不同部件相互作用。例如，隔膜310反射光束258的至少一部分。传感器254可以被定位成接收光束258的反射部分。传感器254生成表示光束258的反射部分的信号并将其传输到计算装置160。基于从传感器254接收的信号，计算装置确定传感器254与隔膜310之间的距离292。

安装件350反射光束259的至少一部分。传感器254可以被定位成接收光束259的反射部分。传感器254生成表示光束259的反射部分的信号并将其传输到计算装置160。基于从传感器254接收的信号，计算装置确定传感器254与安装件350之间的距离294。

计算装置160可以处理从传感器254接收的信号，以便分离出由于与盒300的主体302内的冲洗流体304相关联的压力而引起的隔膜310的位移。就此而言，安装件350可以用作参考位置。例如，计算装置160可以从距离292中减去距离294以产生距离296。隔膜310的位移改变了距离296。通过减去距离294，计算装置160使射流模块200和/或盒300的意外移动的任何影响最小化。在一些实现方式中，计算装置160被布置成使用具有所计算的距离296的查找表来确定与盒300内的冲洗流体304相关联的压力。虽然图5A的讨论具体地涉及盒300内的冲洗隔膜310，但是应当理解，本披露对于抽吸隔膜320同样适用。

图5B展示了与图5A所示的那些特征相似的特征，除了图5B另外包括附加光源253和附加传感器255之外。就此而言，光源253可以传输由安装件350反射的光束259。可以在传感器255处接收光束259的反射部分。光源252可以传输由隔膜310反射的光束258。可以在传感器254处接收光束258的反射部分。在一些实施例中，与光束258和259相关联的光的波长不同，以便允许传感器容易区分光束。

在各种实施例中，系统100可以包括单个光源和单个传感器、单个光源和多个传感器、多个光源和单个传感器、多个光源和多个传感器。就此而言，应当理解，计算装置160可以确定与冲洗路径205和抽吸路径207两者相关联的压力。例如，可以按照特定或按需的方式、以规则或不规则的间隔同时和/或在彼此偏移的时间处监测冲洗压力和/或抽吸压力。光学压力传感器250可以包括一个或多个光源和一个或多个传感器，以便基于冲洗隔膜310的偏转来测量冲洗压力。例如，与冲洗路径205相关联的一个或多个传感器可以分别接收来自冲洗隔膜310(例如，中心部分312和/或外围部分314)以及射流盒300的参考部分(例如，安装件350和/或外围部分314)的光的第一反射部分和第二反射部分。光学压力传感器250可以另外包括一个或多个光源和一个或多个传感器，以便基于抽吸隔膜320的偏转来测量抽吸压力。例如，与抽吸路径207相关联的一个或多个传感器可以分别接收来自抽吸隔膜320(例如，中心部分312和/或外围部分314)以及射流盒300的参考部分(例如，安装件350和/或外围部分314)的光的第三反射部分和第四反射部分。计算装置160可以同与冲洗路径205和抽吸路径207两者相关联的光源和传感器通信。在一些实施例中，使用相同的光源和相同的传感器来确定与冲洗路径205和抽吸路径207两者相关联的压力。

图5C展示了与图5A所示的那些特征相似的特征，除了参考位置是隔膜的外围部分314之外。就此而言，隔膜310的中心部分312反射光束258的至少一部分。隔膜310的外围部分314反射光束259的至少一部分。如上所述，中心部分312可以比外围部分314更易于偏转。计算装置160可以基于传感器254与隔膜310的中心部分312和外围部分314之间的不同距离来确定隔膜310的位移。计算装置160可以进一步基于隔膜310的位移来确定与盒300内的冲洗流体304相关联的对应压力。

图6展示了示例眼外科手术方法600的流程图。如所展示的，方法600包括多个已列举的步骤，但是在已列举的步骤之前、之后和之间，方法600的实现方式可以包括附加的步骤。在一些实现方式中，可以省略已列举的步骤中的一项或多项或可以按不同的次序执行这些步骤。在一些实施例中，方法600的步骤可以由计算装置160执行。在其他实施例中，方法600的步骤可以由系统100的其他部件以及外科医生或其他医疗职业者来执行。

方法600可以在例如像白内障手术的眼外科手术程序或者其他适合的程序期间实现。外科医生可以使用系统100的部件来执行外科手术程序。例如，外科医生可以使用手持件150在患者眼睛160内执行外科手术操作。系统100的部件可以共同有助于眼睛160内的冲洗和抽吸。方法600的步骤可以被实施来监测与系统100内的冲洗流体和/或抽吸流体相关联的压力。

在步骤610处，方法600包括通过使流体流过射流盒300来冲洗诸如眼睛160的外科手术部位。在步骤620处，方法600包括通过使流体流过射流盒300来从外科手术部位进行抽吸。在步骤610中，计算装置160和/或诸如外科医生或其他医疗职业者的用户可以协调来将冲洗流体递送到手术部位，并且在步骤620中，从外科手术部位移除抽吸流体以便在外科手术程序期间维持期望的眼内压。步骤610可以包括计算装置160将控制信号传输到冲洗袋111、电机200和/或射流模块200和/或系统100的其他供电部件，以便有助于使用射流盒300来将冲洗流体递送到眼睛160。类似地，步骤620可以包括计算装置160将控制信号传输到电机200和/或射流模块200和/或系统100的其他供电部件，以便有助于使用射流盒300来将冲洗流体递送到眼睛160。

在步骤630处，方法600包括使用计算装置160来控制至少一个光源(例如，光源252、253)以便朝向射流盒300输出光。光的第一部分(例如，光束258)从射流盒300的隔膜310、320的中心区域312反射。光的第二部分(例如，光束259)从与隔膜310、320的中心区域312间隔开的射流盒300的部件(例如，外围区域314、安装件350)反射。在其中光束259从安装件350反射的实施例中，光束258可以被引导到隔膜310、320的任何部分(例如，中心部分312、外围部分314等)。隔膜310、320被构造成响应于与射流盒300内的冲洗流体和/或抽吸流体相关联的压力而偏转。

在步骤640处，方法600包括至少一个传感器(例如，传感器254、255)接收来自隔膜310、320的第一区域(例如，中心区域312和/或外围区域314)的反射光。步骤640还包括至少一个传感器接收来自盒300的参考部件和/或与隔膜的第一区域间隔开的盒300的部件(例如，外围区域314和/或安装件350)的反射光。所述至少一个传感器被配置成生成表示反射光的相应电信号并将所述信号传输到计算装置160。

在步骤650处，方法600包括在计算装置160处从至少一个传感器(例如，传感器254、255)接收第一信号和第二信号。第一信号可以表示从隔膜310、320的中心区域312反射的光的第一部分。第二信号可以表示从外围区域314或安装件350反射的光的第二部分。

在步骤660处，方法600包括使用计算装置160基于接收的第一信号和第二信号来确定与射流盒300内的冲洗流体和/或抽吸流体相关联的压力(例如，流体压力和/或真空压力)。确定冲洗流体和/或抽吸流体的压力可以包括基于接收的第一信号来确定至少一个传感器与隔膜310、320的中心区域312之间的第一距离。方法600还可以包括基于接收的第二信号来确定至少一个传感器与外围区域314或安装件350之间的第二距离。方法600可以进一步包括通过从第一距离中减去第二距离来计算隔膜310、320的位移。方法600还可以包括将隔膜310、320的位移和与射流盒300内的流体相关联的压力进行关联。

一旦确定了与冲洗流体和/或抽吸流体相关联的压力，压力就可以增加、减少和/或保持不变，以便维持适当的眼内压。例如，响应于确定的压力，计算装置160可以将控制信号传送到电机210、阀控制件220、辊260、泵330、阀340和/或系统100的其他供电部件，以便调整与冲洗流体和/或抽吸流体相关联的压力来维持适当的眼内压。诸如外科医生和/或其他医疗职业者的用户也可以基于在监测器140上显示的数据来监测测量压力。用户可以根据需要来调整抽吸和/或冲洗压力。

本领域普通技术人员将理解，本披露涵盖的实现方式不限于上述具体示例性实现方式。就此而言，尽管已示出并描述了说明性实现方式，但是上述披露中设想到各种各样的修改、改变、组合和替换。应当理解，在不脱离本披露的范围的情况下，可以对上述内容进行此类改变。因此，应当理解，所附权利要求应广义地并按照符合本披露的方式加以解释。

Claims (20)

1.一种眼外科手术系统，包括：

至少一个光源，所述至少一个光源被配置成以光的第一部分从射流盒的可偏转隔膜反射的方式并且以所述光的第二部分从所述射流盒的参考部分反射的方式来朝向所述射流盒输出所述光，其中所述隔膜被构造成响应于与所述射流盒内的流体相关联的压力而相对于所述参考部分偏转；

至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置成接收从所述隔膜反射的所述光的第一部分以及从所述参考部分反射的所述光的第二部分；以及

计算装置，所述计算装置与所述至少一个传感器通信，所述计算装置被配置成基于被接收的所述光的第一部分和第二部分来确定与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力。

2.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括：

分束器，所述分束器被配置成将所述光的第一部分朝向所述射流盒的所述隔膜引导，并且将所述光的第二部分朝向所述参考部分引导。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个传感器包括：

第一传感器，所述第一传感器被配置成接收从所述隔膜反射的所述光的第一部分；以及

第二传感器，所述第二传感器被配置成接收从所述参考部分反射的所述光的第二部分。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个光源包括：

第一光源，所述第一光源被配置成输出所述光的第一部分；以及

第二光源，所述第二光源被配置成输出所述光的第二部分。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述至少一个传感器包括：

第一传感器，所述第一传感器被配置成接收从所述隔膜反射的所述光的第一部分；以及

第二传感器，所述第二传感器被配置成接收从所述参考部分反射的所述光的第二部分。

6.如权利要求1所述的系统，其中：

所述至少一个光源被配置成朝向射流盒输出光，使得所述光的第三部分从所述射流盒的第二隔膜反射，并且所述光的第四部分从所述射流盒的第二参考部分反射，其中另一个隔膜被构造成响应于与所述射流盒内的第二流体相关联的压力而偏转；

所述至少一个传感器被配置成接收从所述第二隔膜反射的所述光的第三部分以及从所述第二参考部分反射的所述光的第四部分；并且

所述计算装置被配置成基于被接收的所述光的第三部分和第四部分来确定与所述射流盒内的另外流体相关联的所述压力。

7.如权利要求6所述的系统，其中：

与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力表示冲洗压力；并且

与所述射流盒内的所述第二流体相关联的所述压力表示抽吸压力。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个光源包括激光源或激光二极管。

9.如权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括：

外科手术控制台，所述外科手术控制台容纳所述至少一个光源、所述至少一个传感器和所述计算装置。

10.如权利要求9所述的系统，所述系统进一步包括：

所述射流盒。

11.如权利要求1所述的系统，其中所述计算装置被配置成通过以下操作来确定与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力：

基于被接收的从所述隔膜反射的所述光的第一部分来确定所述至少一个传感器与所述隔膜之间的第一距离；并且

基于被接收的从所述参考部分反射的所述光的第二部分来确定所述至少一个传感器与所述参考部分之间的第二距离。

12.如权利要求11所述的系统，其中所述计算装置被配置成通过以下操作来确定与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力：

通过从所述第一距离中减去所述第二距离来计算所述隔膜的位移。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述计算装置被配置成通过以下操作来确定与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力：

将所述隔膜的所述位移和与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力进行关联。

14.一种眼外科手术系统，包括：

至少一个光源，所述至少一个光源被配置成以光的第一部分从射流盒的隔膜的第一区域反射的方式并且以所述光的第二部分从与所述隔膜的所述第一区域间隔开的所述射流盒的部件反射的方式来朝向所述射流盒输出所述光，其中所述隔膜被构造成响应于与所述射流盒内的流体相关联的压力而偏转；

至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置成接收从所述隔膜的所述第一区域反射的所述光的第一部分以及从用于所述隔膜的安装件反射的所述光的第二部分；以及

计算装置，所述计算装置与所述至少一个传感器通信，所述计算装置被配置成基于被接收的所述光的第一部分和第二部分来确定与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力。

15.如权利要求14所述的系统，其中与所述隔膜的所述第一区域间隔开的所述射流盒的所述部件包括以下各项中的至少一项：

所述隔膜的第二区域；以及

用于所述隔膜的安装件。

16.如权利要求15所述的系统，其中：

所述隔膜的所述第一区域包括所述隔膜的中心区域；并且

所述隔膜的所述第二区域包括所述隔膜的外围区域。

17.一种确定眼外科手术系统内的压力的方法，所述方法包括：

使用计算装置来控制至少一个光源朝向射流盒输出光，使得所述光的第一部分从所述射流盒的隔膜的区域反射，并且使得所述光的第二部分从与所述隔膜的所述区域间隔开的所述射流盒的部件反射，其中所述隔膜被构造成响应于与所述射流盒内的流体相关联的压力而偏转；

在所述计算装置处从至少一个传感器接收第一信号和第二信号，所述第一信号表示从所述隔膜的所述区域反射的所述光的第一部分，所述第二信号表示从远离所述隔膜的所述区域的所述射流盒的所述部件反射的所述光的第二部分；以及

使用所述计算装置基于接收的第一信号和第二信号来确定与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力。

18.如权利要求17所述的方法，其中确定与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力包括：

基于所述接收的第一信号来确定所述至少一个传感器与所述隔膜的所述区域之间的第一距离；并且

基于所述接收的第二信号来确定所述至少一个传感器与从所述隔膜的所述区域间隔开的所述射流盒的所述部件之间的第二距离。

19.如权利要求18所述的方法，其中确定与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力包括：

通过从所述第一距离中减去所述第二距离来计算所述隔膜的位移。

20.如权利要求19所述的方法，其中确定与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力包括：

将所述隔膜的所述位移和与所述射流盒内的所述流体相关联的所述压力进行关联。