CN109562208A - 用于盒压力的非侵入性测量的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种方法和系统提供了一种手术系统，所述手术系统包括盒、控制台、以及与所述控制台联接的干涉压力感测系统。所述盒用于与患者交换物质并且包括壁和反射体。所述壁响应于盒非环境内部压力而发生挠曲。所述控制台与所述盒联接。所述干涉压力感测系统与所述控制台联接。所述干涉压力感测系统包括光源和检测器。所述光源提供从所述反射体反射出来的第一部分光、以及绕过所述反射体的第二部分光。所述第一部分光和所述第二部分光重新结合以形成干涉图样。所述挠曲与所述检测器可检测的所述干涉图样的变化相对应。

Description

用于盒压力的非侵入性测量的系统和方法
技术领域
本披露涉及眼科手术系统和方法。更具体地，本披露涉及用于测量手术系统中的盒压力的技术。
背景技术
眼科手术经常包括从眼睛移除流体和/或组织并且用诸如平衡盐溶液(BSS)等流体更换移除的物质。为了移除物质，将连接到抽吸管线的插管插入眼睛的切口中。抽吸管线联接到控制台，所述控制台包括电子器件、控制系统、诸如蠕动泵等真空源、以及流体源。真空源向抽吸管线提供真空。抽吸管线内的真空引起物质从眼睛流动并且流过抽吸管线。为了维持眼内压，连接到灌注管线或输注管线的另一个插管插入眼睛的另一个切口中。灌注管线连接到控制台的流体源上。流体源可以是BSS的储器，所述流体源可以被加压到大于环境压力。当流体源被加压时，流体被迫流出流体源、穿过灌注管线并且进入眼睛。
在此类手术过程中，期望将从眼睛移除的生物物质与真空泵隔离。为此，使用盒(cassette)。盒通常装配在控制台内的容器内。来自抽吸管线的管连接到盒的端口上。盒经由另一个端口连接到真空源上。真空源向盒施加真空，该盒向抽吸管线提供真空。抽吸管线中的吸力引起生物物质从眼睛流入盒中，生物物质储存在所述盒中。因而，生物物质与真空泵隔离。为了向眼睛提供流体，联接到压力源或流体源并且联接到灌注管线上的另一个盒可以以类似的方式使用。
压力传感器可以用于在使用期间监测盒内的压力。例如，橡胶膜可以响应于盒的内部压力而屈曲。这种挠曲可以引起膜触碰接触传感器。因而，可以确定压力。替代性地，传感器可以提供从膜以某一倾斜角度反射出的光。将反射光提供给传感器。光的位置的改变与内部压力的改变相对应。
用于测量盒功能的内部压力的此类机构可能存在缺点。例如，使用反射光不能提供对于内部压力的足够灵敏度。进一步地，柔性膜增加每个可抛弃式盒的成本。内部压力传感器可能受到从眼睛移除的生物物质的影响。因而，此类传感器可能失效。这些传感器还增加可抛弃式盒的成本。
因此，需要一种用于监测手术系统中的盒的内部压力的改进机构。
发明内容
一种方法和系统提供了一种手术系统，所述手术系统包括盒、控制台、以及与所述控制台联接的干涉压力感测系统。所述盒用于与患者交换物质并且包括壁和反射体。所述壁响应于盒非环境内部压力而发生挠曲。所述控制台与所述盒联接。所述干涉压力感测系统与所述控制台联接。所述干涉压力感测系统包括光源和检测器。所述光源提供从所述反射体反射出来的第一部分光、以及绕过所述反射体的第二部分光。所述第一部分光和所述第二部分光重新结合以形成干涉图样。所述挠曲与所述检测器可检测的所述干涉图样的变化相对应。
根据本文披露的方法和系统的实施例，可以更准确地测量所述盒的内部压力，可以不需要使用在所述盒内部的传感器并且可以不需要所述盒的昂贵的附加物。
附图说明
图1是描绘了使用干涉压力感测系统测量盒内部压力的手术系统的示例性实施例的简图。
图2描绘了使用干涉压力感测系统测量盒内部压力的部分手术系统的另一个示例性实施例。
图3A-3C描绘了使用干涉压力感测系统测量盒内部压力的手术系统的另一个示例性实施例。
图4是描绘了用于提供手术系统的方法的示例性实施例的流程图。
图5是描绘了协助医师使用手术系统的方法的示例性实施例的流程图。
具体实施方式
示例性实施例涉及手术系统，诸如眼科手术中使用的控制台。介绍以下说明来使本领域的普通技术人员能够制作和使用本发明，并且在专利申请及其要求的背景下提供以下说明。对本文所描述的示例性实施例以及一般原理和特征的各种修改将是显而易见的。主要在具体实施方式中提供的具体方法和系统方面描述这些示例性实施例。然而，这些方法和系统将在其他实施方式中有效地操作。诸如“示例性实施例”、“一个实施例”和“另一个实施例”等短语可以指代相同或不同的实施例，以及指代多个实施例。将关于具有某些部件的系统和/或装置来描述这些实施例。然而，这些系统和/或装置可以包括比所示的部件更多或更少的部件，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下，对这些部件的安排和类型进行变化。也将在具有某些步骤的具体方法的背景下描述这些示例性实施例。然而，对于具有不同和/或附加步骤以及按与示例性实施例不一致的不同顺序的步骤的其他方法，方法和系统仍有效操作。因此，本发明不旨在受限于所示出的实施例，而是被赋予与本文所描述的原理和特征一致的最广泛范围。
还用单数用语而不是复数用语来描述方法和系统。例如，在一些实施例中使用和/或示出具有单一干涉压力感测系统的单一盒。本领域的普通技术人员将认识到这些单数用语包括复数。例如，可能使用多个盒和/或多个干涉感测系统。
在某些实施例中，系统包括一个或多个处理器以及存储器。一个或多个处理器可以被配置用于执行存储在存储器中的指令以引起和控制在附图中阐述的和下文描述的过程中的一些或全部。如本文中使用的，处理器可以包括一个或多个微处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、或任何其他合适的计算装置或资源，并且存储器可以采用易失性或非易失性存储器的形式，包括但不限于：磁性介质、光学介质、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可移动介质、或任何其他合适的存储器部件。存储器可以存储程序和算法的指令，当被处理器执行时，所述指令实现本文描述的关于任何此类处理器、存储器、或包括处理功能的部件的功能。进一步地，方法和系统的方面可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或结合软件和硬件方面的实施例的形式。此外，方法和系统的方面可以采用在至少一个处理器上执行的并且可以实施在上面实施有计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读取介质中的(多个)软件部件的形式。
一种方法和系统提供了一种手术系统，所述手术系统包括盒、控制台、以及与所述控制台联接的干涉压力感测系统。所述盒用于与患者交换物质并且包括壁和反射体。所述壁响应于盒非环境内部压力而发生挠曲。所述控制台与所述盒联接。所述干涉压力感测系统与所述控制台联接。所述干涉压力感测系统包括光源和检测器。所述光源提供从所述反射体反射出来的第一部分光、以及绕过所述反射体的第二部分光。所述第一部分光和所述第二部分光重新结合以形成干涉图样。所述挠曲与所述检测器可检测的所述干涉图样的变化相对应。
图1描绘了可用于眼科手术的手术系统100的示例性实施例的透视图。图2描绘了手术系统100的一部分。参考图1-2，手术系统100包括控制台101、盒110、以及干涉压力感测系统120。图1-2是不按比例的并且仅出于说明目的。因而，系统100不限于特定控制台101、盒110、或干涉感测系统120。例如，尽管在盒110在控制台101中的特定位置和几何结构在图1中示出，但是手术系统100不限于所描绘的位置和几何结构。为了简洁，没有示出或标记控制台101的所有部分。控制台101与盒110以及干涉感测系统120联接。在使用期间，控制台101还通常与手术用手机(未示出)连接。手术用手机可以包括经由管(未示出)连接到控制台101的抽吸管线和/或灌注管线、以及连接到控制台101并且受其控制的电子器件。
控制台101包括显示器102、相关联的电子器件(未明确描绘或标记)、真空/压力源104、用于接纳盒110的容器106、以及检测单元140。在一些实施例中，控制台101可以包括真空源和压力源二者。在此类实施例中，所述源联接到可以位于相同或不同容器中的不同的盒上。但是，为了简洁，在单一容器106、单一盒110、以及单一真空/压力源104的背景下描述手术系统100。主要在真空源104的背景下描述源104。类似的讨论适用于流体/压力源。尽管检测单元140在图1中被描绘成控制台101的一部分，但所述检测单元可以是干涉压力感测系统120的一部分。检测单元140通信地联接到干涉压力感测系统120和系统100的其他部件上。在某些实施例中，检测单元140可以包括一个或多个处理器以及存储器，所述处理器以及存储器被配置用于接收来自压力感测系统120的一个或多个信号(例如，检测器124生成的指示干涉图样或干涉图样的变化的信号)并且基于接收到的(多个)信号确定盒压力，所述信号基于将干涉图样的变化或改变与盒内部压力和/或壁挠曲相关联的存储数据，如本文描述的。
真空/压力源104通过容器110联接到盒110上。真空/压力源104可以是真空源，诸如真空泵。在此类实施例中，真空源104向盒110提供负压(真空)，所述盒向抽吸管线提供真空。在其他实施例中，真空/压力源104可以是向盒110提供正压的压力源。盒110联接到流体源上，所述流体源在正压下向灌注管线提供流体。替代性地，真空/压力源104可以是能够置于正(大于大气)压下的流体源。
盒110用于与患者交换物质。在所示实施例中，盒110接纳来自患者眼睛的组织、流体和/或其他生物物质。在其他实施例中，盒110可能用于向患者眼睛提供流体，诸如BSS。盒包括壁和内部腔室(在图1中未明确标记)。盒110还包括在图2中(但在图1中没有)示出的反射体112。反射体112可以是镜子或任何其他合适的反射体。反射体112可以附接到壁上或集成在壁中。因此，在一些实施例中，壁本身可以是反射性的。在某些实例中，壁可以涂覆有反射性材料涂覆或联接到反射性材料上。盒110被定向成使得反射体112面向干涉感测系统120。在所示实施例中，反射体112的表面的法线与干涉感测系统120垂直。反射体112在其他实施例中可以与干涉感测系统120中的一些或全部成倾斜角度。
还示出了端口114和116。端口114可以连接到管(未示出)上并且因此连接到手术用手机上。端口116连接到真空源104上。因而，通过端口116将真空提供到盒110，而经由端口114将吸力提供到抽吸管线。来自患者眼睛的生物物质经由端口114被接纳在盒110中。这种生物物质留存在盒110中。因而，盒110将真空源104与生物物质隔离。
干涉压力感测系统120与控制台101联接。在某些实例中，干涉压力感测系统120可以被认为是结合到控制台101中。因而，干涉压力感测系统120与控制台101联接包括但不限于干涉压力感测系统的一些或全部部件是控制台101的一部分。在其他实施例中，干涉压力感测系统的一些或全部部件不需要结合到控制台101中。在此类实施例中，使用的光可以例如经由光纤电缆传输到适当位置。还在此类实施例中，控制信号和数据信号可以在控制台101与干涉压力感测系统120之间经由接线传输。
干涉压力感测系统120包括光源122和检测器124。检测器124可以是线性或区域检测器阵列。在某些实施例中，检测器124可以包括任何合适的光检测器(例如，CMOS、CCD等)。在一些实例中，光源122可以包括激光器。可以使用多个光源，特别是如果产生的光是同相的并且有相同波长。但是，通常呈现的是单一光源122。干涉压力感测系统120将光分成第一部分和第二部分。通常分束器或类似部件用于将来自源122的光分成多个部分。在图2中，这些部分光示出为从光源122发出的两个分开的光束132和134。但是，本领域的普通技术人员将认识到这些部分光实际上与具有某一物理宽度和稍微不同的轨迹的多个光束相对应。
第一部分光132从光源122传播到盒110的壁，在此第一部分光撞击反射体112。第一部分光132从反射体112反射出来并且传播到检测器124。第二部分光134采用不同的路径到达检测器124。第二部分光134采用的路径排除或绕过反射体112。光的路径长度包括传播的物理距离和任何相位改变。在所示实施例中，这些部分光132和134在没有向盒110施加压力/真空的情况下采用的到达检测器124的路径具有不同物理长度。此外，第一部分光132由于从反射体112反射出来，因此发生一百八十度相位改变。这些部分光132和134在检测器124处和/或附近重新结合/重聚。由于这两部分光132和134的路径长度对于跨过检测器124的不同位置是不同的，因此当光束结合时产生干涉图样(图1-2未示出)。干涉图样中的明暗条纹的间距取决于使用的光的波长。使用检测器124可以确定干涉图样的明暗条纹的位置。
当盒110不处于真空或过量压力下时，干涉图样的明暗条纹可以在特定位置。换句话说，从干涉图样可以知道盒110的内部处于环境压力下。环境压力是控制台101周围的环境的压力。当真空源启动时，盒110的内部处于非环境压力下(即，在这个场景中处于真空下)。由于盒110的内部压力小于环境压力，因此盒的(多个)壁可以向内弯曲。因而，面向干涉压力感测系统120的壁可以挠曲。这种挠曲改变反射体112的位置并且在一些实例中改变其形状。这种挠曲还将第一部分光132的物理路径长度改变与所述挠曲成比例的量。因此，条纹的图样改变。例如，条纹可以改变位置。这种位置变化基于使用的光的波长和挠曲的大小二者。通常，所述变化与挠曲成比例并且与部分132和134中的光的波长成反比。因而，较短波长光在检测挠曲中产生更高灵敏度。
由于检测器124可以确定条纹的位置，因此干涉图样的变化还可以使用检测器124来测量。使用测得的变化，可以确定盒110的壁的挠曲。基于盒的壁的已知特性和/或之前的校准，可以确定引起这种挠曲的盒内部压力。校准可以在手术中使用之前在盒110中使用内部压力传感器(未示出)进行。替代性地，可以使用另一个校准方法。在某些实施例中，使条纹变化值与盒内部压力和/或盒壁挠曲值相关联的系统特定校准数据可以存储在存储器(例如，检测单元140的存储器)中并且一个或多个处理器(例如，检测单元140的处理器)使用这些数据以基于与接收到的光束相关联的干涉图样确定压力值。
在一些实例中，检测单元140基于干涉图样的变化和校准可以计算盒110的内部压力。例如，检测器124可以接收重新结合的光束并且产生信号，所述信号指示干涉图样的明和/或暗条纹的位置。检测单元140可以包括被配置用于接收来自检测器124的信号的硬件(例如一个或多个处理器和存储器)和/或软件。在校准阶段中，检测器124可以将信号发送到检测单元140的处理器，所述信号指示当盒处于包括非加压状态(例如，在手术程序开始之前)在内的不同加压状态下时条纹的位置。检测单元140可以将这种校准条纹位置信息存储在存储器中。在手术期间，检测器124可以将信号发送到检测单元140，所述信号指示当在手术期间使用盒时条纹的位置。如上解释的，条纹的位置会由于盒110的壁的挠曲而变化，所述挠曲改变反射体112反射的光束。因此，检测单元140的处理器可以分析接收到的指示条纹位置的信号以确定盒压力。例如，处理器可以对比在不同时刻(例如，在手术期间)接收到的信号以计算或确定条纹变化。基于条纹变化，检测单元140的处理器使用存储在存储器中的使条纹变化值与盒内部压力和/或挠曲值相关联的数据可以确定盒内部压力和/或盒壁的挠曲。在一些实例中，检测单元140包括在处理来自干涉压力感测系统120的信号时使用的数字信号处理器(DSP)。在其他实施例中，使用干涉压力感测系统120内的区块(未示出)可以确定盒110的内部压力。检测单元140的处理器可以接着输出指示所确定的盒内部压力的信号，使得系统100的其他部件可以在适当时通过例如增大或减小眼睛中的压力以维持目标压力来响应。
因而，使用干涉压力感测系统120，可以确定盒110的内部压力。由于使用干涉法，干涉压力感测系统120相比于例如上文描述的反射方法可以更准确地确定压力。干涉压力感测系统的灵敏度可以使用来自光源的光的波长来设定。较短波长光源122可以用于获取较高灵敏度测量。因而，干涉压力感测系统120在设计阶段可以相对容易地调整。由于干涉压力感测系统120在盒110的外部，所以压力测量是非侵入性的。基本上不存在从患者移除的生物物质与干涉压力感测系统120接触的风险。因而，干涉压力感测系统120可以是较便宜的并且不太可能失效。尽管将反射体112添加到盒110中，但反射体112是相对便宜的。不仅可以更准确地测量盒110的内部压力，而且还可以降低成本。进一步地，在干涉压力感测系统120中使用的干涉仪可以是小的。结果是，干涉压力感测系统120可以相对紧凑。
图3A-3C描绘了使用干涉压力感测系统测量压力的手术系统100’的另一个示例性实施例。图3A-3C不是成比例的并且仅出于说明目的。因而，不打算示出特定手术系统。图3A描绘了当盒110’处于环境(施加为零)压力下时的手术系统100’。图3B描绘了当盒处于真空(小于环境内部压力)下时的手术系统100’。图3C描绘了当盒110’处于压力(大于环境内部压力)下时的手术系统100’。总之，盒不是置于压力下就是真空下，而不是二者下。但是，示出了相同的盒的两种状态以便解释手术系统100’的操作。
手术系统100’类似于手术系统100。类似部件有相似标记。手术系统100’包括分别类似于部件101、110、以及120的控制台(未明确标记)、盒110’、以及干涉压力感测系统120’。示出了控制台的压力/真空源104’。盒110’可以位于控制台的容器中。未示出盒的端口114和类似特征。
盒110’用于将压力/真空源104’与生物物质隔离。盒110’包括与压力/真空源104’联接的端口116、以及反射体112。在这种实施例中，反射体112集成在盒110’的壁中。此外，盒110’包括可选的内部压力传感器118。内部压力传感器118在校准盒110’时使用。因此，内部压力传感器118在手术期间可以不使用。
干涉压力感测系统120’与控制台联接并且采用迈克耳逊干涉仪的形式。在其他实施例中，可能使用另一个干涉仪。干涉压力感测系统120’包括激光光源122’、检测器124’、可选的光隔离器123、附加反射体126、分束器128、以及可选的滤波器129。光隔离器123可以用于防止反射光到达激光器122’。分束器128将来自激光器122’的光分成两个部分。分束器128在所示实施例中还用于将光重新结合。分束器128可以是部分镀银的镜子。检测器124’是线性检测器阵列。滤波器129可以用于过滤来自检测器124’的信号。滤波器129可以是低通滤波器。例如，滤波器129可以让频率小于一百赫兹的信号通过。在一些此类实施例中，滤波器129可以让频率小于六十赫兹的信号通过。其他阈值频率可以用于限定滤波器129的通频带。例如，可以使用用于减少噪声的通频带或其他机构。在其他实施例中，诸如DSP等另一个部件可能用于代替滤波器129处理来自检测器124’的信号。
来自激光器124’的光穿过隔离器123并且撞击分束器128。第一部分光通过分束器128传输并折射并且到达反射体112。反射体112将第一部分光反射回分束器128。由于分束器128是部分镀银的镜子，所述这部分光还向下反射到线性检测器阵列124。第二部分光由分束器128反射到附加反射体126。这个第二部分光从反射体126反射回分束器128。第二部分光还由分束器128传输到线性检测器阵列124’。两个部分光重新结合，在线性检测器阵列124’处产生干涉图样135。
在这种实例中，两个部分光沿不同的物理路径传播。两个部分光都发生两次反射，每次反射将相位改变一百八十度。第一部分首先从反射体112反射并且接着从分束器128反射出来。第二部分首先从分束器128反射、接着从反射体126反射出来。在线性检测器阵列124处重新结合的两个部分之间的相位差是由于物理路径长度的差别而造成的。在其他实施例中，任何相位差可以部分由于物理路径长度的差别并且部分由于反射的(多次)倒相而造成。如图3A中可以看到的，盒110’的干涉图样135在环境内部压力下形成。
图3B描绘了当真空源104”提供真空时的系统100’。此类真空通常以毫米汞柱进行测量。例如，可能施加六百或七百毫米汞柱的真空。在此类情况中，盒110’的内部压力小于环境压力六百或七百毫米汞柱。由于盒110’的内部压力小于环境压力，盒110’的壁发生类似于图3B示出的挠曲。反射体112’也发生挠曲。这种挠曲将分束器128与反射体112之间的距离增大了挠曲d1。从反射体112’反射的第一部分光传播的距离的所得增大量是所述挠曲的大约两倍。因而，这个部分光的物理路径长度增大所述挠曲的大约两倍。但是，从反射体126反射出的第二部分光的路径长度还没有改变。因此，干涉图样135’变化了距离s1。如果真空源104”在校准期间施加真空，那么内部压力传感器118可以用于测量内部压力并且校准挠曲d1以及内部压力的变化s1。如上提及的，此类数据可以存储在检测单元140的存储器中。如果真空源104”提供真空以便经由抽吸管线(未示出)向患者眼睛施加吸力，那么不使用传感器118。相反，使用之前获得的校准和测得的变化s1及挠曲d1来确定盒110’的内部压力。
图3C描绘了当真空/压力源104”’向盒110’提供正压时的系统100’。例如，在一些实例中可能施加八十psi或更大的压力。由于盒110’的内部压力大于环境压力，所以盒110’的壁发生类似于图3C所示的挠曲。反射体112”也发生挠曲。这种挠曲将分束器128与反射体112之间的距离减小了挠曲d2。从反射体112’反射的第一部分光传播的距离的所得减小量是所述挠曲的大约两倍。但是，从反射体126反射出的第二部分光的路径长度还没有改变。因此，干涉图样135’变化了距离s2。在所示实施例中，变化s2在不同方向上并且具有与变化s1不同的大小。其他变化是可能的。如果真空/压力源104”’在校准期间施加压力，那么内部压力传感器118可以用于测量内部压力并且根据挠曲d2以及内部压力来校准变化s2。如上提及的，此类数据可以存储在检测单元140的存储器中。如果真空源104”提供压力以便经由抽吸管线(未示出)向患者眼睛供应流体，那么不使用传感器118。相反，使用之前获得的校准、变化s2和挠曲d2来测量盒110’的内部压力。
系统100’共享系统100的益处。使用干涉压力感测系统120’(例如，通过通信地联接到系统120’的检测单元140的处理器和存储器)可以确定盒110’的内部压力。由于使用干涉法，因此干涉压力感测系统120’可能更准确。干涉压力感测系统120’在盒110’的外部。因而，几乎不存在从患者移除的生物物质与干涉压力感测系统120’接触的风险。除可抛弃式盒110’之外，反射体112/112’/112”相对便宜。因而，不仅可以更准确地测量盒110的内部压力，而且还可以降低成本。进一步地，因为在干涉压力感测系统120’中使用的干涉仪可以是小的，因此干涉压力感测系统120可以相对紧凑。
图4是用于提供诸如手术系统100和/或100’等手术系统的方法200的示例性实施例。为了简洁，一些步骤可以省略、交错和/或组合。还在手术系统100的背景下描述方法200。但是，方法200可以用于形成手术系统100’和/或类似的手术系统。
经由步骤202提供包括反射体112的盒110。步骤202可以包括形成盒110并且附接反射体112。替代性地，反射体112可能集成在盒的壁中。在其他实施例中，盒的一部分或全部壁可以由反射体112形成。在某些实例中，盒的壁的一部分或全部可以涂覆有反射性材料。
经由步骤204，干涉压力感测系统120被提供并且与控制台101联接。步骤204可以包括将干涉压力感测系统120形成为控制台101的一部分。在其他实施例中，分开的干涉感测系统120可以被提供并且经由光纤电缆、接线或其他装置连接到控制台101。所披露的系统的部件，诸如光源122、反射体112、分束器128、反射体126、以及检测器124，是光学对准的。使用方法200可以制造手术系统100和/或100’。因而，可以获得手术系统100和/或100’中的一个或多个的益处。
图5是描绘了用于在眼科手术期间使用盒壁的挠曲来测量盒内部压力的方法210的示例性实施例的流程图。为了简洁，一些步骤可以省略、交错、按另一个顺序执行和/或组合。方法210可以包括在系统100的一个或多个处理器上执行指令，所述处理器被配置用于执行存储在存储器中的软件指令。进一步地，在使用手术系统100的眼科手术的背景下描述方法210。但是，方法210可以扩展到其他类型手术。
在手术已经开始之后开始所述方法。因而，外科医生已经在患者的眼睛中制作切口，执行其他所需任务，并且将抽吸管线和/或灌注管线插入患者的眼睛中。干涉压力感测系统120已经例如使用内部传感器被校准。如果盒110用于向患者眼睛提供流体，盒110中的压力可以大于环境。如果盒110用于从眼睛中取出物质，盒110中的压力可以大于环境。
在步骤212，从光源122提供光。步骤212可以包括启动激光器122。激光器122可以被控制成间歇地通电或断电或可以仅地在使用期间通电。步骤212还可以包括允许光穿过隔离器，诸如光隔离器123。
在步骤214，将来自光源的光分成两个部分。步骤214可以通过使光穿过诸如分束器128等分束器来进行。由于干涉压力感测系统120的构造，第一部分光从反射体112反射出来，而第二部分光绕过反射体112。在一些实例中，第二部分光从第二反射体126反射出来。
在步骤216，横跨不同路径的光重新结合。步骤216可以简单地包括允许光以类似于图3A-3C所示方式返回穿过分束器128。因而，产生干涉图样。如果盒110内的压力与环境不同，干涉图样可以有变化。
在步骤218，如果有变化，则检测干涉图样的变化。步骤218可以包括使用检测器单元140的光检测器124和处理器检测干涉图样。在某些实例中，指示所检测的干涉图样、条纹位置、或条纹位置的变化的信号可以传输到处理器并且被其接收。处理器可以被配置用于分析信号以确定是否存在任何变化并且如果存在，则确定变化的尺寸和大小。处理器可以进一步使用所确定的变化数据以确定盒内部压力和/或壁挠曲、并且将指示所确定的压力的信号输出到系统100的其他部件。因而，步骤218可以不仅包括获得来自检测器124的信号，还包括处理信号、确定变化、压力、以及挠曲、并且产生指示压力和/或挠曲的输出信号。步骤218的一个或多个方面可以使用检测单元140的处理器执行的软件来完成。在步骤220，信号还可以被过滤。步骤220可以使用低通滤波器来完成。替代性地，通频带滤波器可以用于在步骤212如果光源122通电和断电，使变化的检测与间歇激光脉冲同步。在一些实例中，步骤220在步骤218之前发生或是所述步骤的一部分。因而，变化的检测可以与由于泵或其他噪声源造成的振动隔离。
使用方法210，盒110/110’内的压力在手术中使用期间可以非侵入性地检测。因此，可以获得手术系统100和/或100’的各种益处。已经描述了一种用于提供手术系统、可以在眼科手术期间用干涉法确定盒压力的方法和系统。已经根据所示示例性实施例描述了所述方法和系统，并且本领域的普通技术人员将容易认识到实施例可以变化，并且任何变化将属于所述方法和系统的精神和范围。因此，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员可以进行诸多修改。

Claims (15)

1.一种手术系统，包括：
用于与患者交换物质的盒，所述盒包括壁和反射体，所述壁被配置用于响应于盒非环境内部压力而发生挠曲；
与所述盒联接的控制台；以及
与所述控制台联接的干涉压力感测系统，所述干涉压力感测系统包括光源和检测器，所述光源提供从所述反射体反射出来的第一部分光、以及绕过所述反射体的第二部分光，所述第一部分和所述第二部分重新结合以形成干涉图样，所述挠曲与所述检测器可检测的所述干涉图样的变化相对应。
2.如权利要求1所述的手术系统，其中，所述干涉图样由所述第一部分光和所述第二部分光的物理路径的差别引起。
3.如权利要求2所述的手术系统，其中，所述干涉压力感测系统包括迈克耳逊干涉仪。
4.如权利要求3所述的手术系统，其中，所述迈克耳逊干涉仪包括分束器和附加反射体，来自所述光源的光穿过所述分束器以形成所述第一部分光和所述第二部分光，所述附加反射体与所述容器的一部分联接。
5.如权利要求1所述的手术系统，进一步包括处理器，所述处理器被配置用于：
接收来自所述检测器的与所述干涉图样相关的信号；
基于所接收的信号，计算所述干涉图样的变化；并且
基于所计算的变化，确定盒压力。
6.如权利要求1所述的手术系统，其中，所述光源和所述检测器集成在所述控制台中。
7.如权利要求1所述的手术系统，其中，所述反射体集成在所述盒的壁中。
8.如权利要求1所述的手术系统，其中，所述反射体与所述盒的壁联接。
9.如权利要求1所述的手术系统，其中，所述光源是激光器。
10.如权利要求1所述的手术系统，其中，所述光源具有一定波长，并且其中，所述干涉图样的变化与所述挠曲的两倍除以所述波长相对应。
11.如权利要求1所述的手术系统，其中，所述非环境压力大于环境压力并且所述挠曲使得所述反射体更靠近所述检测器。
12.如权利要求1所述的手术系统，其中，所述非环境压力小于环境压力并且所述挠曲使得所述反射体距所述检测器更远。
13.如权利要求1所述的手术系统，其中，所述干涉压力感测系统进一步包括与所述检测器联接的低通滤波器，所述低通滤波器用于传输与所述变化相对应的信号，所述低通滤波器具有小于阈值频率的通频带。
14.如权利要求1所述的手术系统，其中，所述控制台包括被配置用于接纳所述盒的容器。
15.一种用于手术盒的干涉压力感测系统，所述干涉压力感测系统包括：
光源，所述光源被配置用于提供光束；
分束器，所述分束器被配置用于：
将所述光束的第一部分朝向所述手术盒的壁上的反射体引导，所述壁被配置为响应于盒非环境内部压力而挠曲；并且
引导所述光束的第二部分在到检测单元的途中绕过所述反射体；
包括光束传感器、处理器、以及存储器的所述检测单元被配置用于：
接收重新结合的光束，所述重新结合的光束包括由所述反射体反射的所述第一部分和所述光束的绕过所述反射体的所述第二部分；
检测与所述重新结合的光束相关联的干涉图样；
分析所检测的干涉图样以识别所述干涉图样的变化，所述变化与所述手术盒的壁的挠曲相对应；
基于所识别的变化，确定盒内部压力。
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