CN110198691B - 具有逆向流动预充的外科手术手持件 - Google Patents

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Abstract

方法和系统提供了一种包括壳体(110)和变幅杆(102)的外科手术手持件。该壳体内具有逆行通道(112)和腔室(114)。该逆行通道将灌注管线(120)与该腔室连接。该变幅杆被保持在该壳体内，使得该变幅杆的一部分驻留在该腔室内。

Description

具有逆向流动预充的外科手术手持件
技术领域
本发明涉及一种具有逆向流动预充的外科手术手持件。
背景技术
图1描绘了可以在眼外科手术中使用的常规超声波手持件10的一部分。超声波手持件10包括壳体12以及在壳体12中进行超声波振动的变幅杆20。壳体12包括灌注管线14、通道16、以及流体可以流动穿过的腔室18。灌注管线14沿手持件10的轴线延伸并且可以由单独的部件形成。腔室18中央地定位。变幅杆20延伸穿过腔室18。变幅杆20可以例如使用压电晶体(未示出)来振荡。O形环19将腔室18与超声波手持件10的其余部分隔绝。
超声波手持件10允许流体在眼外科手术过程中流经眼睛。在这样的手术过程中，附接到超声波手持件10上的尖端穿过切口插入眼睛中。流体被驱动穿过灌注管线14至通道16并且进入腔室18。图1中的箭头示出了流体流动的方向。流体行进离开腔室18、在变幅杆20的尖端附近进入眼睛中。可以利用被称为超声乳化的外科手术技术使用流体将白内障晶状体从眼睛中移除。
尽管常规的超声波手持件10起作用，但是仍存在缺点。在眼科手术过程中，希望眼睛的内部保持稳定。不希望从手持件10进入眼睛的流体流动中有扰动。一种这样的扰动可能是由流体中的气泡造成的。当这些气泡进入眼睛时，这些气泡可能致使眼睛中眼内压波动、并且可能导致眼前房中的不稳定。这些气泡还可能不利地影响手术区的可视化。为了减少或消除气泡，操作者手动对超声波手持件10进行预充。对手持件10进行预充包括将超声波手持件10定向成使得变幅杆20是竖直的(从图1示出的取向逆时针九十度)并且在流体流动穿过腔室18时轻击超声波手持件10。操作者未能将手持件10预充可能导致如上所述的流动扰动。超声波手持件10的制造商不能保证操作者在每次使用手持件10时都正确地预充超声波手持件10。由于以上原因，确保超声波手持件10提供均匀的眼内压可能是具有挑战性的。
发明内容
方法和系统提供了一种包括壳体和变幅杆的外科手术手持件。该壳体内具有逆行通道和腔室。该逆行通道将灌注管线与该腔室连接。该变幅杆被保持在该壳体内，使得该变幅杆的一部分驻留在该腔室内。
附图说明
图1描绘了常规超声波手持件的一部分。
图2A描绘了外科手术手持件的示例性实施例的截面侧视图。
图2B描绘了外科手术手持件的示例性实施例的壳体的截面侧视图。
图2C描绘了外科手术手持件的示例性实施例的变幅杆的截面侧视图。
图3A描绘了外科手术手持件的示例性实施例的侧视图。
图3B描绘了外科手术手持件的示例性实施例的截面侧视图。
图3C描绘了外科手术手持件的示例性实施例的截面端视图。
图3D描绘了外科手术手持件的灌注件的示例性实施例的截面侧视图。
图3E描绘了外科手术手持件的壳体的示例性实施例的截面侧视图。
图3F描绘了外科手术手持件的壳体的一部分的示例性实施例的详细截面侧视图。
图4是描绘用于提供外科手术手持件的方法的示例性实施例的流程图。
具体实施方式
示例性实施例涉及在包括眼外科手术的外科手术中使用的外科手术手持件，例如超声波手持件。提供了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了以下说明。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了这些示例性实施例。然而，这些方法和系统将在其他实施方式中有效地操作。比如“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做出变化。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/或附加步骤以及以与示例性实施例不一致的不同顺序的步骤的其他方法，所述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。
方法和系统提供了一种包括壳体和变幅杆的外科手术手持件。该壳体内具有逆行通道和腔室。该逆行通道将灌注管线与该腔室连接。该变幅杆被保持在该壳体内，使得该变幅杆的一部分驻留在该腔室内。
图2A、图2B、和图2C描绘了可以在眼外科手术中使用的外科手术手持件100以及多个外科手术手持件部件的示例性实施例的侧视图。外科手术手持件100可以是超声波手持件。然而，外科手术手持件100可以是能够使流体流动至手术部位(例如眼睛)的另一种类型的外科手术手持件。外科手术手持件100包括壳体110和变幅杆102。变幅杆102可以是与用于振荡变幅杆102的压电晶体或其他器件相联接的超声波变幅杆。可替代地，变幅杆102可以具有另一种功能。为了简单起见，未示出外科手术手持件100的其他部件。
壳体110包括逆行通道112和腔室114。还示出了灌注管线120。在示出的实施例中，灌注管线120被整合到壳体110中。在这样的实施例中，灌注管线120、逆行通道112、和腔室114形成连续的通道或空间，流体可以在该通道或空间中流动。然而，在其他实施例中，灌注管线120位于可连接至壳体110的单独部件内。因此，虚线指示灌注管线120可以与逆行通道112分离。
腔室114可以中央地定位在壳体110中。变幅杆102装配在腔室114内、并且可以通过O形环104或防止流体泄漏的其他机构与腔室114隔绝。在腔室114的壁与变幅杆102之间的剩余空间允许流体流经腔室114并在变幅杆102的尖端附近流出。在图2A的实例中，流体在变幅杆102的远端附近、在腔室110与变幅杆102之间的空间中离开壳体110。如壳体110的远端的形状，变幅杆102的远端的形状是总体上圆柱形的。如此，流体可以从腔室114流动穿过形成在变幅杆102与壳体110的内部表面之间的圆柱形空间并且流动至外科手术部位。腔室114具有直径不同的多个区段。更具体地，更靠近变幅杆102的远端的腔室114的尺寸减小(在图2A至图2C中向右)。在使用过程中，尖端或其他附件(未示出)被附接至变幅杆102的远端。此外，手持件可以与外科手术中使用的其他设备连接。例如，可以存在沿着手持件100的轴线的抽吸管线以用于从手术区中移除组织和/或流体。在图2A和图2B中，壳体110内的箭头示出了流体流动的方向。
逆行通道112将灌注管线120与腔室114连接。通道112被称作逆行通道，因为通道的壁与x方向成角度θ。角度θ是非零的锐角。x方向是变幅杆102与腔室114的轴线的方向。正x方向还可以被看作是穿过灌注管线120和穿过腔室114的流体流动的方向。角度θ可以至少是十度并且不超过八十度。在一些实施例中，角度θ至少是三十度并且不超过六十度。在一些这样的实施例中，角度θ至少是四十度并且不超过五十度。例如，角度θ可以标称是四十五度。因此，从灌注管线120通至逆行通道112的入口更靠近壳体110的前部(x为正值/较大值)，而通道112通至腔室114的出口更靠近壳体110的后部(x为负值/较小值)。
相对于流经逆行通道112的流体，也可以看出通道112的逆行性质。图2A和图2B中的箭头指示流经灌注管线120、逆行通道112、和腔室114的流体的方向。流体主要在灌注管线120和腔室114中朝向正x方向流动。然而，在逆行通道112中，流体总体上沿逆行通道112的轴线流动。例如，如果角度θ是四十五度，则在逆行通道112内朝向负x方向和负y方向的速度分量可以基本上相等。因此，流体在逆行通道112中的速度具有朝向负x方向的非零分量。这个方向与流体在灌注管线120和腔室114中流动的大体方向相反。穿过逆行通道112的流动因此至少部分地朝向逆向方向。
在逆行通道112的出口处，流动径向向外扩张以扩张射流进入腔室114。这种扩张射流朝向正x方向和负x方向具有非零速度分量。扩张射流还朝向负y方向(垂直于腔室114和灌注管线120中的流体流动的大体方向)具有非零速度分量。因为逆行通道112与x方向成角度θ，所以相比于与正x方向成直角或钝角的通路，扩张射流朝向负x方向具有较大的速度分量。因此，从逆行通道112流入腔室114的流体更容易填充O形环104附近区域中的腔室114的后部。腔室114可以被完全回填，并且在逆行腔室112与O形环104之间的空气可以被穿过手持件的初始流体流动更好地移除。
外科手术手持件100可以具有改进的操作。参见图1，已经确定了常规的外科手术手持件10中的气泡来源是可能困在通道16与O形环19之间的空气。如上文所描述的，这些气泡可能导致对所执行的外科手术过程可能有不利影响的流动扰动。因此，常规的外科手术手持件10需要由操作者进行小心地手动预充。
相反，由于壳体110的构型以及所得到的在腔室114中的逆向流体流动，图2A至图2C的外科手术手持件100被自动地预充。为了自动地预充外科手术手持件100，流体简单地流动穿过手持件100。由于逆行通道112，流动进入腔室114的流体的扩张射流朝向负x方向具有显著非零的速度分量。逆行通道112与腔室114的至少一部分的较小尺寸相组合的这种特征允许扩张射流中的流体填充O形环104与逆行通道112的出口之间的空间。尽管仅在图2A至图2C中示出了侧视图，但流体可以填充通道112后方的腔室114内的整个空间。流体的流动可以迫使可能以另外方式困在腔室114中的空气/其他气体朝向手持件100的尖端(即，向右)并且离开腔室114。在一些实施例中，无论外科手术手持件100的取向如何，都将空气/气体从腔室中移除。例如，外科手术手持件100可以如图2A至图2C所示出地定向、或其尖端向下定向(顺时针旋转九十度)、但是在预充过程中仍然通过流体的流动将空气/气体从腔室114中移除。因此，外科手术手持件100不需要逆时针旋转以使其尖端是竖直的、也不需要在流体流动时被操作者轻击或以其他方式进行手动预充。替代地，逆行通道112和腔室120的构型允许通过流体的流动使腔室114回填，并且因此允许改进外科手术手持件100的预充。
通过使腔室114成形以便减少流动异常可以进一步改进预充。例如，可以减小在逆行通道112与变幅杆102的远端之间的腔室114的直径以便消除再循环区。再循环区可能会允许被迫离开在逆行通道112与O形环104之间的区域的气泡被困在腔室114的进一步下游。减小这样的再循环区可以更容易地移除气泡并且改进外科手术手持件100的预充。可以针对具体应用来适应调整通道114的区段的精确尺寸、逆行通道112的尺寸和角度θ、以及流体的速度。总体上，O形环104下游(即，图2A中的O形环104向右)的变幅杆102的直径减小部分是圆柱形的。同样地，腔室114是圆柱形的并且围绕变幅杆102的直径减小部分。
因为外科手术手持件100被自动预充，所以操作者不需要依赖于手动预充(即，轻击)外科手术手持件。通过壳体110的构型可以更可靠地减少或消除从手持件到眼睛或其他术野的流体流动中的扰动。因此，可以改进外科手术手持件100的性能，并且可以改进外科医生执行手术的能力。
图3A、图3B、图3C、图3D、图3E、和图3F描绘了可以在眼外科手术中使用的外科手术手持件150以及多个外科手术手持件部件的示例性实施例的各种不同的视图。外科手术手持件150包括灌注件或灌注通道160以及壳体170。图3A和图3B描绘了外科手术手持件150的侧视图和截面侧视图。图3C描绘了外科手术手持件150的截面端视图。图3D描绘了灌注件160的截面侧视图。图3E描绘了壳体170的截面侧视图。图3F描绘了壳体170的一部分的详细截面侧视图。外科手术手持件150可以是超声波手持件。然而，外科手术手持件150可以是能够使流体流动至手术区的另一种类型的外科手术手持件。外科手术手持件150还可以包括图3A至图3F中未示出的变幅杆。这样的变幅杆可以是超声波变幅杆或者可以具有另一种功能。如上文所讨论的，在使用外科手术手持件150的过程中被插入眼睛中的尖端或其他附件可以与手持件150的远端联接(图3A、图3B、和图3E中的向左)。包括但不限于抽吸管线的其他设备可以与手持件150联接。为了简单起见，未示出外科手术手持件150的其他部件。手持件150类似于手持件100。
灌注件160包括灌注管线162，流体可以流经该灌注管线。由图3D中的箭头示出了流经灌注管线162的流体的方向。在示出的实施例中，灌注件160是可以附接至壳体170的单独部件。在其他实施例中，灌注管线162可以被整合到壳体170中。因此，灌注管线162与灌注管线120类似。
壳体170包括逆行通道172和腔室174。壳体170、逆行通道172、和腔室174分别类似于壳体110、逆行通道112、和腔室114。腔室174可以中央地定位在壳体170中。变幅杆(未示出)装配在腔室174内、并且可以通过O形环或防止流体泄漏的其他机构与腔室174隔绝。
逆行通道172将灌注管线162与腔室174连接。逆行通道112与x方向成非零锐角θ。在图3E和图3F中示出了角度θ。角度θ可以至少是十度并且不超过八十度。在一些实施例中，角度θ至少是三十度并且不超过六十度。在一些这样的实施例中，角度θ至少是四十度并且不超过五十度。例如，角度θ可以标称是四十五度。因此，从灌注管线162通至逆行通道172的入口更靠近壳体170的前部(x为正值/较大值)，而通道172通至腔室174的出口更靠近壳体170的后部(x为负值/较小值)。
可以参考图3F中的箭头来理解穿过逆行通道172的流体流动。在逆行通道172中的流体流动速度具有朝向负x方向的非零分量。换言之，逆行通道172中的流体流动至少部分地朝向与在灌注管线162和腔室174中的流体流动的大体方向相反的逆向方向。在逆行通道172的出口/腔室174的入口处，流动向外扩张以扩张射流进入腔室174。这种扩张射流朝向正x方向和负x方向具有非零速度分量。
腔室174还包括区段174A、174B、174C、和174D。区段174A、174B、174C、和174D具有逐渐减小的直径。区段174D的直径可以足够小使得可以从腔室174减小或消除再循环区。其结果是，被迫离开逆行通道172的后方区域的气泡可能不太可能被困在腔室174的进一步下游(即，在腔室174中朝向x方向)。区段174A的直径和逆行通道112的构型还使得腔室174在预充过程中被回填。可以针对具体应用来适应调整通道174的区段174A、174B、174C、和174D的精确尺寸、逆行通道172的尺寸和角度θ、以及流体的速度。
外科手术手持件150可以具有改进的操作。通过使流体简单地流动穿过手持件150而自动预充外科手术手持件150。由于逆行通道172的定向以及腔室174的构型，流动进入腔室174的流体的扩张射流更加完全地回填腔室174。流体可以基本上填充通道172后方的腔室174内的整个空间。可能以另外方式困在腔室174中的空气/其他气体可以被流体流动迫使朝向手持件150的尖端并且离开腔室174。在一些实施例中，无论外科手术手持件150的取向如何，都将空气/气体从腔室中移除。实现了对外科手术手持件150改进的预充。
因为外科手术手持件150被自动预充，操作者不需要依赖于在外科手术手持件150处于特定取向时手动预充(即，轻击)外科手术手持件150。可以更可靠地减少或消除从手持件150到眼睛或其他术野的流体流动中的扰动。因此，可以改进外科手术手持件150的性能，并且可以增强外科医生执行手术的能力。
图4是用于提供外科手术手持件(例如外科手术手持件100和/或150)的方法200的示例性实施例。为简单起见，一些步骤可以省略、交错和/或组合。还在外科手术手持件100的背景下描述方法200。然而，方法200可以用于形成外科手术手持件150和/或类似的外科手术手持件。
经由步骤202提供了具有腔室114和逆行通道112的壳体110。经由步骤204提供了灌注管线112。在一些实施例中，步骤204包括形成灌注件160并且将灌注件160附接至壳体170。在其他实施例中，灌注管线120可以通过挖空壳体110的一部分形成。因此，灌注管线120可以被整合到壳体110中，或者灌注管线162可以以类似于外科手术手持件150的方式与壳体170分离。
经由步骤206提供了变幅杆102。步骤206可以包括形成变幅杆102并且将变幅杆102安装在壳体110中。例如，壳体110和变幅杆102可以包括匹配的螺纹。还是在步骤206中，O形环104可以被放置到位。
使用方法200可以制作外科手术手持件100和/或150。因此，可以实现外科手术手持件100和/或150中的一个或多个的益处。
已经描述了用于提供外科手术手持件的方法和系统。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，并且任何变化都将在所述方法和系统的精神和范围内。因此，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以进行许多修改。

Claims (11)

1.一种外科手术手持件，包括：
灌注管线，该灌注管线终止于逆行通道；
壳体，该壳体内具有腔室，该逆行通道将灌注管线与该腔室连接；
变幅杆，该变幅杆被保持在该壳体内，该变幅杆的一部分驻留在该腔室内；
其中，所述逆行通道在与所述逆行通道联接的灌注管线的端部处相对于穿过灌注管线的灌注流动的轴线成锐角。
2.如权利要求1所述的外科手术手持件，其中，所述锐角至少是十度并且不超过八十度。
3.如权利要求2所述的外科手术手持件，其中，该锐角至少是三十度并且不超过六十度。
4.如权利要求2所述的外科手术手持件，其中，该锐角至少是四十度并且不超过五十度。
5.如权利要求1所述的外科手术手持件，其中，该壳体包括前部和后部，相比于该后部，该腔室更加靠近该前部，并且其中，该逆行通道具有入口和出口，相比于该出口，该入口更加靠近该前部。
6.如权利要求1所述的外科手术手持件，其中，该腔室包括具有多个直径的多个区段。
7.如权利要求1所述的外科手术手持件，其中，该逆行通道具有入口和出口，该出口连接至该腔室，来自该出口的流体的扩张射流完全地填充该腔室。
8.如权利要求1所述的外科手术手持件，其中，该灌注管线被整合到该壳体中。
9.如权利要求1所述的外科手术手持件，其中，该灌注管线与该壳体联接。
10.如权利要求1所述的外科手术手持件，其中，该变幅杆是超声波变幅杆。
11.一种超声波外科手术手持件，包括：
灌注管线；
壳体，该壳体内具有流体流动轴线、逆行通道、和腔室，该逆行通道将该灌注管线与该腔室连接，该逆行通道具有的通道轴线与该流体流动轴线成角度，该角度在与所述逆行通道联接的灌注管线的端部处相对于该流体流动轴线至少是三十度并且不超过六十度；
超声波变幅杆，该超声波变幅杆被保持在该壳体内，该超声波变幅杆的一部分驻留在该腔室内。
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