CN112472413A - 一种用于超声乳化的主动灌注系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于超声乳化的主动灌注系统，包括控制器、灌注液袋固定结构、底座、压轮结构、龙门架结构、流量传感器和灌注液袋，所述灌注液袋固定结构用于将所述灌注液袋固定于所述底座上；所述压轮结构用于碾压所述灌注液袋；所述龙门架结构用于调整所述压轮结构在水平方向的位置；所述流量传感器用于获取所述灌注液袋的流量；所述控制器分别与所述流量传感器和所述龙门架结构通信连接，以根据所述灌注液袋的流量，控制所述龙门架结构水平方向的运动速度。

Description

一种用于超声乳化的主动灌注系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种用于超声乳化的主动灌注系统。

背景技术

超声乳化手术过程主要由超声乳化设备完成，通过超声能量振动进行乳化并吸出浑浊病变的晶状体然后植入新的人工晶状体。超声乳化设备主要由液流系统以及超声能量系统组成。其中液流系统的目的是抵消超声乳化针头在工作中潜在的热量积聚和排斥作用以及抽出乳化物质以维持前房（眼球中角膜后方与虹膜以及晶状体之间的空腔）的深度与压强。

在超声乳化手术中应当保持灌注液的灌注（流入）与抽吸（流出）速率基本一致，其中一个很重要的因素就是维持前房的稳定。灌注液的流入将会从一个装有平衡盐溶液的灌注瓶开始。灌注液从瓶中流出经过塑料的管子进入超声乳化手柄，再经过超声乳化针头外面的硅胶套进入眼睛的前房，从前房流出的液体会通过抽吸管流出。

现有灌注液的灌注普遍使用的被动灌注方式，通常情况下是将灌注瓶挂在病人眼睛上方的位置。现有的数据表明眼睛上方每15cm高度的升高将会产生11mm汞柱的压强。由于压强与流速成反比，增加流速的同时必定造成压强的降低，反之亦然。术中进入眼前房中的液体为灌注袋中的平衡盐溶液，而术中流出眼前房的液体为乳糜状组织、眼前房中的平衡盐溶液、眼房水以及粘弹剂。灌注液的灌注与抽吸之间平衡的改变将造成眼内压（IOP，Intraocular pressure）的不平衡。IOP过高将导致术后的角膜水肿，前房应力加深以及晶状体悬韧带受到压迫；而IOP过低将会导致眼前房的塌陷及损伤。

综上，被动灌注的灌注方式存在以下缺点：一、在灌注压一定时，由于IOP和抽吸流量成反比，被动灌注流量调节对于抽吸流量的反应不够灵敏，出于安全考虑，手术医生趋向于使用低速率流量进行抽吸，因而降低了手术效率；二、手术向小切口发展使得衬套和针头之间的空间变小，导致灌注量减少，增加涌动风险；三、为了保持IOP的平衡，医生需要不停地调节灌注瓶的高度，而该种手动调节是不精确且不稳定的。

虽然现有技术中也有通过两块板碾压液袋的主动灌注方式，但该种方式会使液袋产生皱褶从而不能充分碾压，同时还需要一定数量的传感器来控制两块板间的移动距离，可控性不佳、调节精度低。

发明内容

针对上述现有技术中的一个或多个缺点，本发明的目的是提供一种可有效提高可控性及灌注精度的用于超声乳化的主动灌注系统，通过滚轮对灌注液袋碾压，从而使灌注液从灌注液袋中流出，以解决被动灌注所带来的IOP不稳定、医生需要不停地调节灌注瓶高度的不便以及现有主动灌注可控性不佳、调节精度低等问题中的一个或多个。

本发明一实施例提供了一种用于超声乳化的主动灌注系统，包括控制器、灌注液袋固定结构、底座、压轮结构、龙门架结构、流量传感器和灌注液袋，所述灌注液袋固定结构用于将所述灌注液袋固定于所述底座上；所述压轮结构用于碾压所述灌注液袋；所述龙门架结构用于调整所述压轮结构在水平方向的位置；所述流量传感器用于获取所述灌注液袋的流量；所述控制器分别与所述流量传感器和所述龙门架结构通信连接，以根据所述灌注液袋的流量，控制所述龙门架结构水平方向的运动速度。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述灌注液袋包括出液口、液袋膜和灌注液袋底板，所述出液口设置于所述灌注液袋前端与所述液袋膜连通，所述出液口与所述流量传感器连接，所述液袋膜粘合于部分的所述灌注液袋底板上并形成储药空间。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述灌注液袋固定结构包括位于所述底座前部的挡板，和位于所述底座后部的气缸，所述流量传感器固定在所述挡板上，所述气缸与所述控制器通信连接，用于在所述控制器的控制下固定所述灌注液袋底板的近端。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述龙门架结构设置于所述底座上，用于驱动所述压轮结构在水平方向移动。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述龙门架结构包括横向水平杆、水平移动组件，所述横向水平杆设置在所述水平移动组件上。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述龙门架结构还包括竖直移动组件，所述竖直移动组件设置于所述横向水平杆上，用于驱动所述压轮结构在竖直方向移动。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述龙门架结构还包括龙门架支撑，所述龙门架支撑设置于所述底座上，所述水平移动组件配置在所述龙门架支撑上。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述水平移动组件包括主动水平移动件与从动水平移动件，以实现横向水平杆的两侧同步移动。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述主动水平移动件包括水平方向伺服电机、第一主同步轴、第二主同步轴、第一主同步带轮、第二主同步带轮、主同步带轮传动带、第一同步带轴承座、第二同步带轴承座以及第一水平移动支撑座；所述水平方向伺服电机位于所述第一水平移动支撑座的近端，与所述控制器通信连接，并与第二主同步轴传动连接；所述第一同步带轴承座置于所述第一水平移动支撑座的远端，所述第二同步带轴承座置于所述第一水平移动支撑座的近端；所述第一主同步轴可转动设置于第一同步带轴承座，并与第一主同步带轮固定连接，所述第二主同步轴可转动设置于第二同步带轴承座，并与第二主同步带轮固定连接；所述主同步带轮传动带缠绕于所述第一主同步带轮和所述第二主同步带轮上；所述主动水平移动件上还设有第一水平方向滑块和第一水平方向滑轨，所述第一水平方向滑块固定于所述主同步带轮传动带上，所述第一水平方向滑轨配置于所述第一水平移动支撑座的侧边，与所述第一同步带轴承座、所述第二同步带轴承座的侧面邻接。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述从动水平移动件包括第一从同步带轮、第二从同步带轮、从同步带轮传动带、第一从同步轴、第二从同步轴、第三同步带轴承座、第四同步带轴承座以及第二水平移动支撑座；所述第三同步带轴承座置于所述第二水平移动支撑座的远端，所述第四同步带轴承座置于所述第二水平移动支撑座的近端；所述第一从同步轴与第三同步带轴承座可转动连接，并与第一从同步带轮固定连接；第二从同步轴与第四同步带轴承座可转动连接，并与第二从同步带轮固定连接；所述从同步带轮传动带缠绕于所述第一从同步带轮和所述第二从同步带轮上；所述从动水平移动件上还设有第二水平方向滑块和第二水平方向滑轨，所述第二水平方向滑块固定于所述从同步带轮传动带上，所述第二水平方向滑轨配置于所述第二水平移动支撑座的侧边上，与所述第三同步带轴承座、所述第四同步带轴承座的侧面邻接。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述水平移动组件还包括同步传动轴，所述同步传动轴设置在第一主同步轴与第一从同步轴之间。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述横向水平杆两端分别固定于所述第一水平方向滑块和第二水平方向滑块上。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述竖直移动组件包括竖直方向伺服电机、竖直方向电机滑轨架、竖直方向滑轨以及竖直方向滑块；所述竖直方向电机滑轨架可拆卸设置于所述横向水平杆上，所述竖直方向伺服电机与所述控制器通信连接，并固定在所述竖直方向电机滑轨架上，所述竖直方向滑轨可转动的设置于所述竖直方向电机滑轨架，所述竖直方向伺服电机与所述竖直方向滑轨传动连接，所述竖直方向滑块与所述竖直方向滑轨连接。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述压轮结构可拆卸的设置于所述龙门架结构，用以进行对灌注液袋施加压力。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述压轮结构包括支架、滚轮组件、拉压力传感器，所述滚轮组件设置于所述支架上，用于对所述灌注液袋碾压，所述拉压力传感器与所述控制器通信连接，用于测量所述滚轮组件受到来自于灌注液袋的作用力。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述滚轮组件包括滚轮支架、滚轮，所述滚轮可转动的设置于所述滚轮支架上，所述滚轮支架可移动的设置于所述支架上。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述压轮结构还设有支撑板和避震器，所述支撑板可移动的设置于所述压轮结构，所述避震器设置于所述滚轮组件与所述支撑板之间，所述拉压力传感器设置于所述支撑板与所述支架之间。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述支架呈“冂”状结构设置，包括顶板、后板、左侧板和右侧板，所述左侧板和所述右侧板上均开设有第一通孔凹槽，所述支撑板的两端延伸至所述第一通孔凹槽内，所述后板与所述龙门架结构可拆卸连接。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述左侧板和/或所述右侧板的下端开设有第二通孔凹槽；所述滚轮包括置于内部的滚轴，所述滚轴的端部延伸至所述第二通孔凹槽内。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述滚轮包括置于内部的滚轴、滚轮本体以及套在滚轮本体上的滚轮外圈，所述滚轮外圈采用软性材料或者硬性材料。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述压轮结构包括多个滚轮组件，多组避震器，所述每个滚轮组件通过一组所述避震器与所述支撑板连接，每组避震器包括一个或多个避震器。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述滚轮组件包括前滚轮组件和后滚轮组件，所述前滚轮组件相对于所述后滚轮组件位于远端。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述前滚轮组件和后滚轮组件被配置为所述前滚轮组件施加给灌注液袋的压力小于或等于后滚轮组件施加给灌注液袋的压力。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述前滚轮组件包括前滚轮和前滚轮支架，所述后滚轮组件包括后滚轮和后滚轮支架，所述前滚轮可转动地连接所述前滚轮支架，所述后滚轮可转动地连接所述后滚轮支架；所述前滚轮的直径大于所述后滚轮的直径。

优选地，上述用于超声乳化的主动灌注系统，所述支撑板呈阶梯状设置，所述支撑板中与所述前滚轮组件连接的部分的厚度与所述后滚轮组件连接的部分的厚度被配置为使前滚轮与后滚轮的共切面与底座平行。

与现有技术相比，本发明用于超声乳化的主动灌注系统采用龙门架结构以及压轮结构碾压的方式，使得在运动过程中总是能够保证滚轮与灌注液袋的充分接触且防止由于碾压产生皱褶而带来的流速不稳定，解决了现有的依靠两块板碾压液袋的主动灌注方式使液袋产生皱褶从而不能充分碾压的问题。本发明控制器根据流量传感器提供的持续的反馈，控制龙门架结构能够自动调节在水平方向上的移动速率，从而避免灌注速率过快或过慢而带来的眼内压不稳定。

附图说明

图1为本发明实施例主动灌注系统等距视图；

图2为本发明实施例主动灌注系统侧后视图；

图3为本发明实施例主动灌注系统俯视图；

图4为本发明实施例主动灌注系统侧面剖视图；

图5为本发明实施例主动灌注系统中灌注液袋的结构示意图；

图6为本发明实施例主动灌注系统中压轮结构的等距视图；

图7为本发明实施例主动灌注系统中压轮结构的侧视图；

图8为本发明实施例主动灌注系统中压轮结构的侧后视图；

图9为本发明实施例主动灌注系统中滚轮结构的等距视图；

图10为本发明实施例主动灌注系统中龙门架结构的等距视图；

图11为本发明实施例主动灌注系统中龙门架结构的侧后视图；

图12为本发明实施例主动灌注系统中龙门架结构的侧面剖视图；

图13为本发明实施例术前压轮结构在竖直方向上的运动状态示意图；

图14为本发明实施例术前压轮结构在水平方向上的运动状态示意图；

图15为本发明实施例术前前滚轮结构与液袋接触状态示意图；

图16为本发明实施例术中前滚轮结构与后滚轮结构对灌注液袋进行碾压工作状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明的创作特征、技术手段与达成目的易于明白理解，以下结合具体实施例进一步阐述本发明。在本发明的实施例中如果没有特别的注明，近端、近部、后端、后部是指使用时相对远离患者的一端，相应地，远端、远部、前端、前部是指使用时相对靠近患者的一端。

本发明一实施例提供了一种用于超声乳化的主动灌注系统，包括控制器,如图1-4所示，还包括灌注液袋固定结构、底座102、压轮结构200、龙门架结构300、流量传感器104和灌注液袋400。其中，灌注液袋固定结构用于将灌注液袋400固定于所述底座102上；压轮结构200用于碾压所述灌注液袋400；龙门架结构300用于调整所述压轮结构200在水平方向的位置；所述流量传感器104用于获取灌注液袋400的流量；控制器分别与流量传感器104和龙门架结构300通信连接，以根据灌注液袋400的流量，控制龙门架结构300水平方向的运动速度。

在一个实施例中，如图5所示，灌注液袋400包括出液口402、液袋膜401和灌注液袋底板403。出液口402设置于液袋400前端与液袋膜401连通，液袋膜401附接于部分的灌注液袋底板403上并形成储药空间。例如，液袋膜401热熔粘结于灌注液袋底板403的前端，并覆盖灌注液袋底板403长度的10%~90%。较佳地，液袋膜401覆盖灌注液袋底板403长度的10%，或20%，或30%，或40%，或50%，或60%，或70%，或80%，或90%。需要说明的是，液袋膜401覆盖灌注液袋底板403的长度的百分比并不限于上述整数百分比，其他所有被包含在10%~90%之内能够使得液袋膜401附接于部分的灌注液袋底板403上的灌注液袋底板403长度的百分比均为本发明需要保护的实施例。并进一步，灌注液袋底板403的长度优选与底座102相匹配。装配时，将灌注液袋400置于底座102内，灌注液袋底板403抵接于所述底座102的后部，且灌注液袋底板403与底座102的上表面可以充分接触，以避免不期望的窜动。此外，由于灌注液袋底板403设计为具有平整面，碾压时灌注液袋底板403放置于底座102上，使碾压更充分，液流量可控。

在一个实施例中，灌注液袋固定结构包括位于底座102前部的挡板101，和位于底座102后部的气缸103。具体而言，挡板101位于底座102前端内侧以固定住灌注液袋400前部。流量传感器104固定在挡板101上用以监测灌注液流量。灌注液袋400放置于底座102内时，灌注液袋的出液口402与流量传感器104连接以进行灌注。气缸103位于龙门架结构300后部以固定灌注液袋400后部。气缸103与控制器通信连接。工作时，控制器控制气缸103向下运动以固压住灌注液袋400的灌注液袋底板403的近端。

在一个实施例中，龙门架结构300设置于底座102上，主要用于驱动压轮结构200在水平方向移动，使压轮结构200对灌注液袋400进行碾压。优选，所述龙门架结构300还用于驱动压轮结构200在竖直方向移动，以控制压轮结构200对灌注液袋400的压力。如图10-12所示，龙门架结构300包括横向水平杆306、水平移动组件3013和竖直移动组件3014。所述横向水平杆306设置在水平移动组件3013上，所述竖直移动组件3014设置于横向水平杆306上。优选，所述龙门架结构300还包括龙门架支撑3012。所述龙门架支撑3012设置于底座102上，所述水平移动组件3013配置在所述龙门架支撑3012上。

进一步，如图10所示，在本发明实施例中，水平移动组件3013包括主动水平移动件3015与从动水平移动件3016，以实现横向水平杆306的两侧同步移动。其中，主动水平移动件3015包括水平方向伺服电机301、第一主同步轴、第二主同步轴、第一主同步带轮、第二主同步带轮、主同步带轮传动带304、第一同步带轴承座3011、第二同步带轴承座3018以及第一水平移动支撑座3019。所述水平方向伺服电机301位于第一水平移动支撑座3019的近端（水平移动支撑座的近端至远端，如图中箭头方向所示），与控制器通信连接，并与第二主同步轴传动连接。所述第一同步带轴承座3011置于第一水平移动支撑座3019的远端，所述第二同步带轴承座3018置于第一水平移动支撑座3019的近端。第一主同步轴可转动设置于第一同步带轴承座3011，并与第一主同步带轮固定连接；第二主同步轴可转动设置于第二同步带轴承座3018，并与第二主同步带轮固定连接。主同步带轮传动带304缠绕于第一主同步带轮和第二主同步带轮上以实现固定于主同步带轮传动带304的横向水平杆306水平方向移动。

进一步，主动水平移动件3015上还设有第一水平方向滑块302和第一水平方向滑轨303，所述第一水平方向滑块302固定于主同步带轮传动带304上以实现在主动轴水平移动件3015的前后运动。所述第一水平方向滑轨303配置于第一水平移动支撑座3019的侧边，与第一同步带轴承座3011、第二同步带轴承座3018的侧面邻接。优选，所述第一水平方向滑轨303与第一水平移动支撑座3019的侧边一体成型。进一步，所述第一水平移动支撑座3019配置在所述龙门架支撑3012上。

此外，与主动水平移动件3015类似，从动水平移动件3016包括第一从同步带轮、第二从同步带轮、从同步带轮传动带3021、第一从同步轴、第二从同步轴、第三同步带轴承座3022、第四同步带轴承座3023以及第二水平移动支撑座3024。所述第三同步带轴承座3022置于第二水平移动支撑座3024的远端，所述第四同步带轴承座3023置于第二水平移动支撑座3024的近端。第一从同步轴与第三同步带轴承座3022可转动连接，并与第一从同步带轮固定连接；第二从同步轴与第四同步带轴承座3023可转动连接，并与第二从同步带轮固定连接。从同步带轮传动带3021缠绕于第一从同步带轮和第二从同步带轮上以实现固定于从同步带轮传动带3021的横向水平杆306水平方向移动。

进一步，水平移动组件3013还包括同步传动轴305。同步传动轴305设置在第一主同步轴与第一从同步轴之间，以实现第一同步带轴承座3011和第三同步带轴承座3022上的同步带轮同步转动，进而使主同步带轮传动带304与从同步带轮传动带3021同步运动。

进一步，在从动水平移动件3016上还设有第二水平方向滑块3025和第二水平方向滑轨3026，所述第二水平方向滑块3025固定于从同步带轮传动带3021上以实现在从动水平移动件3016上的前后运动。所述第二水平方向滑轨3026配置于第二水平移动支撑座3024的侧边上，与第三同步带轴承座3022、第四同步带轴承座3023的侧面邻接。优选，所述第二水平方向滑轨3026与第二水平移动支撑座3024的侧边一体成型。进一步，所述第二水平移动支撑座3024配置在所述龙门架支撑3012上。

进一步，如图10-11所示，本发明实施例竖直移动组件3014包括竖直方向伺服电机307、竖直方向电机滑轨架308、竖直方向滑轨309以及竖直方向滑块3010。所述竖直方向电机滑轨架308可拆卸设置于横向水平杆306上。所述竖直方向伺服电机307与控制器通信连接，优选固定在竖直方向电机滑轨架308上，竖直方向滑轨309可转动的设置于竖直方向电机滑轨架308。且竖直方向伺服电机307与竖直方向滑轨309传动连接，以实现竖直方向伺服电机307驱动竖直方向滑轨309转动。竖直方向滑块3010与竖直方向滑轨309螺纹连接，以实现将竖直方向滑轨309的转动转化为竖直方向滑块3010的竖直移动。

本发明实施例中，通过横向水平杆306两端分别固定于第一水平方向滑块302和第二水平方向滑块3025上，以实现龙门架结构300在前后方向上的移动。

在本发明实施例中，通过竖直方向电机滑轨架308可拆卸设置于于横向水平杆306上，并通过竖直方向伺服电机307驱动竖直方向滑块3010在竖直方向上运动，使设置在竖直方向滑块3010上的压轮结构200实现前后竖直方向的两轴移动。

在一个实施例中，压轮结构200可拆卸的设置于龙门架结构300，例如位于龙门架结构300的前部，用以进行对灌注液袋400施加压力。进一步，如图6-8所示，压轮结构200包括支架201、滚轮组件、拉压力传感器205。其中，滚轮组件设置于所述支架201上，实现对灌注液袋400的碾压。所述拉压力传感器205与控制器通信连接，用以测量滚轮组件受到来自于灌注液袋400对其的作用力，当拉压力传感器205测量达到的压力达到阈值时，控制器控制竖直方向伺服电机307停止运动。进一步，所述滚轮组件包括滚轮支架206、滚轮203。所述滚轮203可转动的设置于所述滚轮支架206上，所述滚轮支架206可移动的设置于所述支架201上。

更进一步，所述压轮结构200还设有支撑板207和避震器202。所述支撑板207可移动的设置于压轮结构200，避震器202设置于滚轮组件与支撑板207之间，所述拉压力传感器205设置于支撑板207与支架201之间。

本发明实施例压轮结构200中避震器202的使用，实现滚轮203在安全范围内对液袋膜401充分碾压。压轮结构200中拉压力传感器205的使用，将滚轮203对液袋膜401的纵向压力控制在合适的范围。

优选地，如图6所示，本发明实施例支架201呈“冂”状结构设置，具体包括顶板2011、后板、左侧板2012和右侧板2013，所述左侧板2012和右侧板2013上均开设有第一通孔凹槽2014，所述支撑板207的两端延伸至第一通孔凹槽2014内。如此设计，所述支撑板207可在第一通孔凹槽2014内移动，以实现支撑板207与支架201的可移动连接，同时还可以阻止所述支撑板207水平方向移动。可选地，第一通孔凹槽2014呈腰圆形或长方形结构设置。此外，所述左侧板2012和/或右侧板2013的下端开设有第二通孔凹槽2015。所述滚轮203还包括滚轴2033，且滚轴2033的端部延伸至第二通孔凹槽2015内。如此设计，所述滚轮203只可以在第二通孔凹槽2015内沿竖直方向移动，不能在水平方向移动，避免在碾压过程中由于阻力导致滚轮203发生偏摆，使得压轮结构200在运动过程中保持稳定。所述后板与所述龙门架结构300可拆卸连接，具体地，所述后板用于与竖直移动组件3014的竖直方向滑块3010可拆卸连接。

进一步，拉压力传感器205设置于所述支撑板207与顶板2011之间。滚轮组件通过避震器202与所述支撑板207连接。

由于灌注液袋并非平整表面，采用挤压液袋的方式会使得液袋内的液体由于压力而可能造成液体流失或者遗漏。本发明实施例中，通过滚轮碾压的方式则会使得滚轮前部的液体被充分接触，从而减少流失。但是，滚轮碾压势必会造成液体的波动，且额外的液流会使得行进过程更为艰难。同时由于滚轮下压过程无法立刻稳定，会持续一段时间伸缩运动，故本发明实施例，通过增加避震器202可以吸收滚轮遇到波动液面所引起的震动，从而抑制滚轮吸震后反弹时的震荡和吸收液面冲击的能量，最终使得滚轮可以在行进过程中始终贴合液面进行充分且平稳的碾压。

进一步地，如图9所示，本发明实施例滚轮203包括置于内部的滚轴2033、滚轮本体2032以及套在滚轮本体2032上的滚轮外圈2031。其中，滚轮外圈2031采用软性材料（例如软性橡胶材质），或者硬性材料。优选，滚轮外圈2031有软性材质覆盖，在一定碾压力下软性材质发生形变，增加碾压面积，减少液体流失。本实施例中，软性材料为邵氏硬度10A-90A的材料；硬性材料为邵氏硬度40D-90D的材料。本实施例中，不同滚轮的滚轮本体的材料可以相同，可以不相同；同样，不同滚轮的滚轮外圈的材料可以相同，可以不相同。滚轮本体2032优选采用金属材质。

优选地，为了实现对灌注液输出流量的精准控制，本发明实施例压轮结构200可包括多个滚轮组件，以及多组避震器202。每个滚轮组件通过一组避震器202与所述支撑板207连接，每组避震器202包括一个或多个避震器202。较佳的，滚轮组件的数量为两个或三个，过多数量的滚轮组件虽然有助于实现对输出流量的控制，但是影响压轮结构200的体积。

如图7-8所示，在本发明实施例中，滚轮组件包括前滚轮组件和后滚轮组件。前滚轮组件相对于后滚轮组件位于远端。相应地，前滚轮组件包括前滚轮2034、前滚轮支架2061，后滚轮组件包括后滚轮2035和后滚轮支架2062。前滚轮2034可转动地连接前滚轮支架2061，后滚轮2035可转动地连接后滚轮支架2062。优选地，前滚轮2034的直径大于后滚轮2035的直径。

进一步，在本实施例中所述前滚轮组件和后滚轮组件施加至所述灌注液袋400的压力相同。由于前滚轮2034的直径大于后滚轮2035的直径，所述支撑板207被设计为阶梯状，即支撑板207中与前滚轮组件连接的部分的厚度小于与后滚轮组件连接的部分的厚度，以使通过前滚轮2034与后滚轮2035的共切面与底座102平行。在一个替代性实施例中，所述前滚轮2034施加的压力小于后滚轮2035施加的压力。本发明对实现“前滚轮2034施加的压力小于后滚轮2035施加的压力”的方式没有特别的限制，可以采用后滚轮2035高于前滚轮2034的方式，即后滚轮2035先于前滚轮2034接触灌注液袋400，又或者，压轮结构200分别对前滚轮2034、后滚轮2035驱动，以使两者对灌注液袋400分别施加压力。

如图7所示，前滚轮支架2061与支撑板207之间通过第一前避震器2021和第二前避震器2022连接，后滚轮支架2062与支撑板207之间通过第一后避震器2023和第二后避震器2024连接。

具体实施过程中，前滚轮2034和后滚轮2035两个滚轮对灌注液袋400进行充分碾压，即便两个滚轮对灌注液袋400的压力相同，但由于前滚轮2034较后滚轮2035与灌注液袋400表面接触面积更大，且滚轮外圈2031和灌注液袋400均为软性材质，因而前滚轮2034对灌注液袋400的表面压强较小，而后滚轮2035对灌注液袋400的表面压强更大，使得在行进过程中液体的流失相对较少。

此外，本发明实施例为了使得滚轮在整个行进过程中确保没有额外的液流（防止漏液），特别采用了一前一后两个滚轮式设计。基于这样的设计，在碾压行进过程有部分液流由于没有充分碾压而流过前滚轮2034，这部分液体将在前滚轮2034和后滚轮2035两个滚轮间产生一定的液压P（如图16所示），这部分液压P将阻止液体继续流入前滚轮2034后方，如此以确保前滚轮2034的充分碾压以及无更多的液体漏掉。

控制器分别与流量传感器104、龙门架结构300和压轮结构200通信连接，例如，控制器与所述龙门架结构300的水平方向伺服电机301通信连接，通过控制水平方向伺服电机301以实现对龙门架结构300以及压轮结构200在水平方向运动、位移的控制；控制器与所述龙门架结构300的竖直方向伺服电机307通信连接，通过控制竖直方向伺服电机307以实现压轮结构200在竖直方向运动；控制器与压轮结构200的拉压力传感器205通信连接，以获取压轮结构200对灌注液袋400施加压力，并据此控制压轮结构200在竖直方向运动使压轮结构200对灌注液袋400施加压力达到预设值；控制器与气缸103通信连接，以控制灌注液袋400近端的固定。本实施例对控制器的种类没有特别的限制，可以是执行逻辑运算的硬件，例如，单片机、微处理器、可编程逻辑控制器（PLC，Programmable Logic Controller）或者现场可编程逻辑门阵列（FPGA，Field-Programmable Libraries）。或者是在硬件基础上的实现上述功能的软件程序、功能模块、函数、目标库（Object Libraries）或动态链接库（Dynamic-Link Gate Array），或者，是以上两者的结合。

本发明实施例在手术前工作流程具体如下：首先将挡板101打开，将灌注液袋400放入底座102中，直至灌注液袋底板403顶住底座102后部；其次通过控制器控制气缸103向下运动以固压住灌注液袋底板403，并控制龙门架结构300上的压轮结构200在水平方向向远端及竖直方向上向下运动，直到所有滚轮与灌注液袋底板403完全接触且前滚轮2034刚好与液袋膜401接触（如图13-15所示），具体实施中，既可以通过人工目测前滚轮2034刚好与液袋膜401接触，也可由控制器通过已知的液袋膜401未覆盖灌注液袋底板403的长度控制压轮结构200在水平方向上前滚轮2034与液袋膜401刚好接触；最后将灌注液袋400的出液口402与流量传感器104相连接，关上挡板101，完成术前操作。

本发明实施例在手术中工作流程具体如下：手术开始时，通过控制器对龙门架结构300进行水平方向上的运动控制使得压轮结构200上的前滚轮2034、后滚轮2035对灌注液袋400进行碾压（如图16所示）。灌注液将从出液口402中匀速流出以完成超声乳化手术中灌注部分的工作。在此过程中，位于挡板101上的流量传感器104持续进行反馈用以调节龙门架结构300在水平方向上的移动速度，从而避免灌注速率过快或过慢而带来的眼内压不稳定。

综上，本发明实施例提供的主动灌注系统，采用滚轮碾压灌注液袋的形式来实现灌注液的灌注，具有以下优点：

1）本发明实施例的主动灌注系统中，控制器根据流量传感器提供的持续的反馈，控制龙门架结构能够自动调节在水平方向上的移动速率，从而避免灌注速率过快或过慢而带来的眼内压不稳定。

2）本发明实施例的主动灌注系统，采用龙门架结构以及压轮结构碾压的方式，使得在运动过程中总是能够保证滚轮与灌注液袋的充分接触且防止由于碾压产生皱褶而带来的流速不稳定，解决了现有的依靠两块板碾压液袋的主动灌注方式使液袋产生皱褶从而不能充分碾压的问题。

3)本发明实施例的压轮结构由电机驱动，响应迅速，精准可控；同时碾压速度稳定，可使灌注液流量稳定。

4）相对于被动灌注系统，本发明实施例的主动灌注系统，无需不断调试液瓶高度，也无需额外固定，匹配的灌注液袋使得整个手术更加容易。

5）本发明实施例的主动灌注系统中，水平放置的灌注液袋，可避免灌注液消耗部分重力带来的影响，保证控制的线性度，提高可控性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (25)

1.一种用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，包括控制器、灌注液袋固定结构、底座（102）、压轮结构（200）、龙门架结构（300）、流量传感器（104）和灌注液袋（400），所述灌注液袋固定结构用于将所述灌注液袋（400）固定于所述底座（102）上；所述压轮结构（200）用于碾压所述灌注液袋（400）；所述龙门架结构（300）用于调整所述压轮结构（200）在水平方向的位置；所述流量传感器（104）用于获取所述灌注液袋（400）的流量；所述控制器分别与所述流量传感器（104）和所述龙门架结构（300）通信连接，以根据所述灌注液袋（400）的流量，控制所述龙门架结构（300）水平方向的运动速度。

2.根据权利要求1所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述灌注液袋（400）包括出液口（402）、液袋膜（401）和灌注液袋底板（403），所述出液口（402）设置于所述灌注液袋（400）前端与所述液袋膜（401）连通，所述出液口（402）与所述流量传感器（104）连接，所述液袋膜（401）附接于部分的所述灌注液袋底板（403）上并形成储药空间。

3.根据权利要求2所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述灌注液袋固定结构包括位于所述底座（102）前部的挡板（101），和位于所述底座（102）后部的气缸（103），所述流量传感器（104）固定在所述挡板（101）上，所述气缸（103）与所述控制器通信连接，用于在所述控制器的控制下固定所述灌注液袋底板（403）的近端。

4.根据权利要求1所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述龙门架结构（300）设置于所述底座（102）上，用于驱动所述压轮结构（200）在水平方向移动。

5.根据权利要求4所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述龙门架结构（300）包括横向水平杆（306）、水平移动组件（3013），所述横向水平杆（306）设置在所述水平移动组件（3013）上。

6.根据权利要求5所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述龙门架结构（300）还包括竖直移动组件（3014），所述竖直移动组件（3014）设置于所述横向水平杆（306）上，用于驱动所述压轮结构（200）在竖直方向移动。

7.根据权利要求5所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述龙门架结构（300）还包括龙门架支撑（3012），所述龙门架支撑（3012）设置于所述底座（102）上，所述水平移动组件（3013）配置在所述龙门架支撑（3012）上。

8.根据权利要求5所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述水平移动组件（3013）包括主动水平移动件（3015）与从动水平移动件（3016），以实现横向水平杆（306）的两侧同步移动。

9.根据权利要求8所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，

所述主动水平移动件（3015）包括水平方向伺服电机（301）、第一主同步轴、第二主同步轴、第一主同步带轮、第二主同步带轮、主同步带轮传动带（304）、第一同步带轴承座（3011）、第二同步带轴承座（3018）以及第一水平移动支撑座（3019）；

所述水平方向伺服电机（301）位于所述第一水平移动支撑座（3019）的近端，与所述控制器通信连接，并与第二主同步轴传动连接；

所述第一同步带轴承座（3011）置于所述第一水平移动支撑座（3019）的远端，所述第二同步带轴承座（3018）置于所述第一水平移动支撑座（3019）的近端；

所述第一主同步轴可转动设置于第一同步带轴承座（3011），并与第一主同步带轮固定连接，所述第二主同步轴可转动设置于第二同步带轴承座（3018），并与第二主同步带轮固定连接；

所述主同步带轮传动带（304）缠绕于所述第一主同步带轮和所述第二主同步带轮上；所述主动水平移动件（3015）上还设有第一水平方向滑块（302）和第一水平方向滑轨（303），所述第一水平方向滑块（302）固定于所述主同步带轮传动带（304）上，所述第一水平方向滑轨（303）配置于所述第一水平移动支撑座（3019）的侧边，与所述第一同步带轴承座（3011）、所述第二同步带轴承座（3018）的侧面邻接。

10.根据权利要求9所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，

所述从动水平移动件（3016）包括第一从同步带轮、第二从同步带轮、从同步带轮传动带（3021）、第一从同步轴、第二从同步轴、第三同步带轴承座（3022）、第四同步带轴承座（3023）以及第二水平移动支撑座（3024）；

所述第三同步带轴承座（3022）置于所述第二水平移动支撑座（3024）的远端，所述第四同步带轴承座（3023）置于所述第二水平移动支撑座（3024）的近端；

所述第一从同步轴与第三同步带轴承座（3022）可转动连接，并与第一从同步带轮固定连接；第二从同步轴与第四同步带轴承座（3023）可转动连接，并与第二从同步带轮固定连接；

所述从同步带轮传动带（3021）缠绕于所述第一从同步带轮和所述第二从同步带轮上；所述从动水平移动件（3016）上还设有第二水平方向滑块（3025）和第二水平方向滑轨（3026），所述第二水平方向滑块（3025）固定于所述从同步带轮传动带（3021）上，所述第二水平方向滑轨（3026）配置于所述第二水平移动支撑座（3024）的侧边上，与所述第三同步带轴承座（3022）、所述第四同步带轴承座（3023）的侧面邻接。

11.根据权利要求10所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述水平移动组件（3013）还包括同步传动轴（305），所述同步传动轴（305）设置在第一主同步轴与第一从同步轴之间。

12.根据权利要求10所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述横向水平杆（306）两端分别固定于所述第一水平方向滑块（302）和第二水平方向滑块（3025）上。

13.根据权利要求6所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，

所述竖直移动组件（3014）包括竖直方向伺服电机（307）、竖直方向电机滑轨架（308）、竖直方向滑轨（309）以及竖直方向滑块（3010）；

所述竖直方向电机滑轨架（308）可拆卸设置于所述横向水平杆（306）上；

所述竖直方向伺服电机（307）与所述控制器通信连接，并固定在所述竖直方向电机滑轨架（308）上，所述竖直方向滑轨（309）可转动的设置于所述竖直方向电机滑轨架（308），所述竖直方向伺服电机（307）与所述竖直方向滑轨（309）传动连接，所述竖直方向滑块（3010）与所述竖直方向滑轨（309）连接。

14.根据权利要求1所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述压轮结构（200）可拆卸的设置于所述龙门架结构（300），用以进行对灌注液袋（400）施加压力。

15.根据权利要求1所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述压轮结构（200）包括支架（201）、滚轮组件、拉压力传感器（205），所述滚轮组件设置于所述支架（201）上，用于对所述灌注液袋（400）碾压，所述拉压力传感器（205）与所述控制器通信连接，用于测量所述滚轮组件受到来自于灌注液袋（400）的作用力。

16.根据权利要求15所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述滚轮组件包括滚轮支架（206）、滚轮（203），所述滚轮（203）可转动的设置于所述滚轮支架（206）上，所述滚轮支架（206）可移动的设置于所述支架（201）上。

17.根据权利要求15所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述压轮结构（200）还设有支撑板（207）和避震器（202），所述支撑板（207）可移动的设置于所述压轮结构（200），所述避震器（202）设置于所述滚轮组件与所述支撑板（207）之间，所述拉压力传感器（205）设置于所述支撑板（207）与所述支架（201）之间。

18.根据权利要求17所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述支架（201）呈“冂”状结构设置，包括顶板（2011）、后板、左侧板（2012）和右侧板（2013），所述左侧板（2012）和所述右侧板（2013）上均开设有第一通孔凹槽（2014），所述支撑板（207）的两端延伸至所述第一通孔凹槽（2014）内，所述后板与所述龙门架结构（300）可拆卸连接。

19.根据权利要求18所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述左侧板（2012）和/或所述右侧板（2013）的下端开设有第二通孔凹槽（2015）；

所述滚轮（203）包括置于内部的滚轴（2033），所述滚轴（2033）的端部延伸至所述第二通孔凹槽（2015）内。

20.根据权利要求15所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述滚轮（203）包括置于内部的滚轴（2033）、滚轮本体（2032）以及套在滚轮本体（2032）上的滚轮外圈（2031），所述滚轮外圈（2031）采用软性材料或者硬性材料。

21.权利要求17所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述压轮结构（200）包括多个滚轮组件，多组避震器（202），所述每个滚轮组件通过一组所述避震器（202）与所述支撑板（207）连接，每组避震器（202）包括一个或多个避震器（202）。

22.根据权利要求21所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述滚轮组件包括前滚轮组件和后滚轮组件，所述前滚轮组件相对于所述后滚轮组件位于远端。

23.根据权利要求22所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述前滚轮组件和后滚轮组件被配置为所述前滚轮组件施加给灌注液袋（400）的压力小于或等于后滚轮组件施加给灌注液袋（400）的压力。

24.根据权利要求22所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述前滚轮组件包括前滚轮（2034）和前滚轮支架（2061），所述后滚轮组件包括后滚轮（2035）和后滚轮支架（2062），所述前滚轮（2034）可转动地连接所述前滚轮支架（2061），所述后滚轮（2035）可转动地连接所述后滚轮支架（2062），所述前滚轮（2034）的直径大于所述后滚轮（2035）的直径。

25.根据权利要求24所述的用于超声乳化的主动灌注系统，其特征在于，所述支撑板（207）呈阶梯状设置，所述支撑板（207）中与所述前滚轮组件连接的部分的厚度与所述后滚轮组件连接的部分的厚度被配置为使前滚轮（2034）与后滚轮（2035）的共切面与底座（102）平行。

Images