CN1882781A - 带有可动泵头的蠕动泵 - Google Patents

Abstract

一种用于眼科手术的蠕动泵10，包括外壳12，具有容纳于所述外壳12内的多个辊16的泵头14，和附装于所述外壳12的垫板18。所述泵头14相对于所述外壳12和垫板18运动。

Description

带有可动泵头的蠕动泵

技术领域

本发明涉及手术泵，尤其涉及供眼科手术使用的蠕动泵。

背景技术

众所周知，在手术包括眼科手术中要使用泵从手术位置例如患者的眼睛抽吸吸出物(aspirant)(流体和组织)。在该方法中用于抽吸吸出物的各种此类泵包括文丘里泵、涡旋泵和蠕动泵。

在眼科手术中蠕动泵为大家所熟知，典型地包括带有间隔配置在泵头周缘附近的多个辊的转动泵头。这些辊通常与垫板协同作用，以夹紧放置在辊和垫板之间的一小部分管。当泵头转动时，辊旋转并沿一段管提供连续的夹持点(pinch point)。辊和垫板被构成为多个辊夹持管。这样，当泵头转动时，引起液体和组织在所述管内流动。这样，将一段抽吸管连接到泵管的一端和采收储存器，典型地将袋子连接到泵管的另一端。从而将吸出物从手术位置蠕动地抽吸到收集袋。

蠕动泵典型地需要将一段管放置并保持在泵头和垫板之间。使得管在泵头和垫板之间典型地由三种方法中的一种来实现。第一种方法是将管手动地贯穿在所述头和板之间。对使用者而言，这样稍显繁重、费时和不便。第二和第三种方法包括使用具有一段暴露的管的插盒。第二种方法包括延伸到泵头以外的螺纹元件或指状件，并且当泵头转动时，指状件将管旋到泵头上。这需要专门设计的螺纹指状件，不过通常使得易于加载泵。第三种方法包括一部分构成垫板的插盒，然后将插盒推向泵头。该方法同样便于使用者，但存在插盒的垫板典型地没有足够大的半径与泵头配合的潜在瑕疵，相对小的相互作用半径可能在流过系统的吸出物中导致不需要的脉动。

另一个现有技术蠕动泵根本未使用任何垫板，而是将带有一圈管的插盒配置在泵头周围，并从泵头移开插盒支座直到该圈管充分伸展，在没有垫板的情况下，泵头的辊夹持管。管必须伸展的程度是关注的原因，同样地，没有垫板很可能产生不需要的脉动。这样的脉动可能在眼睛中引起危险的和不希望有的眼内压，并且在手术期间还可能影响腔室的稳定性。

因此，需要提供带有使用者容易加载的插盒的蠕动泵。

附图说明

图1是根据本发明蠕动泵的部分透视图；

图2是图1的泵，其具有插入本发明泵的抽屉(drawer)中的泵插盒；

图3是与图2相同的视图，只是插盒的一部分被移去；

图4是与图3相同的视图，只是其带有关闭的抽屉并且泵头处于管啮合位置；

图5与图4视图相似，只是已经将泵头移到管泄放位置；

图6所示是一局部简图，其示出连接到手术控制台的本发明蠕动泵以及其在手术期间的使用使用；

图7是根据本发明有创造性的蠕动泵插盒子的分解透视图；

图8是根据本发明泵插盒的透视图；

图9是根据本发明泵插盒的一部分的正视图；

图10是根据本发明泵插盒的一部分的分解透视图；

图11所示是根据本发明收集袋设备的部分剖视图；

图12是没有附装收集袋的图11的配件透视图；

图13是根据本发明配件的替代实施方案的透视图；和

图14是附装于收集袋和泵插盒的图13的配件的部分剖视图。

具体实施方式

图1显示了根据本发明用于眼科手术的蠕动泵10的部分透视图。外壳12包括泵头14，泵头14具有装于内部的多个辊16并从外壳12伸出。垫板18附装于外壳12并与泵头14配合夹持在辊16和垫板表面20之间的一段管。泵头14如下面详述的那样相对于外壳12和垫板18移动。在图1中，显示泵头14处于开启位置并像如下所述那样准备好泵插盒的插入。

如下进一步详述，最好将泵头14连接到电机(未显示)，然后泵头14引起辊16围绕泵头14的中心轴22转动，以致于辊16和垫板18配合挤压或夹持一段手术管，并蠕动地从手术位置通过管抽吸流体到收集袋。泵头14最好沿直线移动或平移接近和远离垫板18。可以用所属领域技术人员已知的任何方式移动泵头14，例如气动或液压活塞、或步进电机、或另一个已知的装置。此外，取决于泵头14预期的尺寸和要达到的性能要求，泵头14可以包括不同数量的辊16。

如下更详细所示，蠕动泵10最好进一步包括用于插入泵插盒的插盒抽屉24。此外，泵10进一步包括压力传感器接口26和用于将压力传感器和泵插盒推压在压力传感器接口26上的弹簧加载壳体28。

除了泵插盒30插入插盒抽屉24中以外，图2与图1类似。泵插盒30包括壳体，其上侧部分32具有把手34，有助于用户将插盒30插入抽屉24以及从抽屉24中取出插盒30。为了揭示插盒30和泵10的其它细节，图2的泵插盒30未示出收集袋。收集袋通常在抽屉24的前方挂在钩36上。吸出物(流体和组织)经过配件或接头38流到收集袋(未图示)，其用于收集来自手术位置的流体和组织。优选地，包括上侧部分32的插盒壳体是由模制的塑料制成的，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或其它材料。

冲洗管路40连接在泵插盒30上，冲洗管路40通常连接至平衡盐溶液(BSS)的瓶或袋(未图示)。接着，冲洗管路40连接到流体排出导管或管42，以及连接到延伸穿过泵插盒30的第二冲洗管路44，如同下面将要详细描述的，用于提供打开和关闭冲洗管路44的控制阀，通常是挤压阀(未图示)。接着，冲洗管路44连接至另一段长度的管46，这段长度的管46最终连接到手术手持件，例如眼科手术中使用的超声乳化(phaco)手持件或其它冲洗装置。抽吸管路48也连接至泵插盒30，其中所述抽吸管路48输送来自手术手持件的吸出物。

图3类似于图2，但泵插盒30的上侧部分32被局部剖切，以便更详细地展示弹性手术管50，它与辊16和垫板18的表面20一起协作以将吸出物泵送通过管路48并到达收集袋(未图示)。相对于外壳12运动或平移的泵头14的主要优点之一是，当泵头14处于打开位置时，如图3所示，手术管50容易插入泵头14与垫板18之间。泵头14应就位成，使得管50的圈容易脱离泵头14。

当门或抽屉24关闭，并且泵头14从如图3所示的打开位置平移到如图4所示的工作位置或关闭位置，并且泵头14旋转时，辊16和垫板表面20协作以压缩管50，从而将来自手术位置的吸出物蠕动地泵送通过管50和48。吸出物通过管48流到管50，并流出接头38，流入收集袋(未图示)。在插盒或保持盒的抽屉24从图3的打开位置移动到图4的工作位置之后，泵头14朝垫板18运动，从而随着泵头14旋转，辊16和垫板表面20协作以将吸出物蠕动地泵送通过所述一段距离的管50。附加管48通常连接到手术吸引装置，例如超声乳化手持件，用于在手术过程中通过管从患者眼睛中蠕动地抽吸吸出物。

可以看出，以这种方式，通过使泵头14相对于垫板18和外壳12运动，装在泵插盒30上的一段距离的手术管50然后易于插在辊16与垫板表面20之间。本发明并不依靠复杂的螺纹机构，例如那些现有技术中存在的，本发明并不需要将泵插盒30夹持并从泵头拉开，以便拉伸管穿过泵头，而这也是现有技术中存在的。

图5示出了泵10处于通气位置，这也是本发明的另一个发明方面。图5与图3的打开位置和图4的工作位置不同之处在于，泵头14处于图3与图4所示那些位置的中间位置。也就是说，泵头14已经从垫板18离开足够的距离，使管50和48在出现阻塞时进行通气。在工作时，当外科医生感到抽吸管路48或超声乳化手持件尖端存在阻塞时，通常将按下控制面板上的一个按钮，释放脚踏板(都未图示)，或者启动软件控制，使泵头14暂时离开垫板18，如图5所示。例如，当检测到真空急剧变化时，泵头下降避免后续阻塞加剧，而不管用户是否输入。这种暂时的泵头运动使抽吸管路中形成的真空，通过松开由辊16和垫板18在工作位置形成的夹持点而释放。这允许通过收集袋(未图示)中包含的空气释放真空。泵头14优选地仅是暂时从垫板18离开，并且仅仅是提供足够的时间释放真空，通常小于一(1)秒。并不希望泵头14保持在如图5所示其通气位置较长一段时间，因为管路50和48中的所有吸出物开始泄漏出抽吸装置并进入眼睛。当然，如果像公知的一样，用一个挤压阀在通气过程中关闭抽吸管路，就不必关心这一点。

图6示出了应用于诸如博士伦公司的Millenium^TM系统的眼科手术系统的泵10的结构图。此系统通常包括容纳在控制台52中的泵10，其中所述控制台52控制泵10的操作。图6还示出连接到诸如BBS瓶54的冲洗源的冲洗管路40。另外，示出了冲洗管路46和抽吸管路48连接到眼科手术手持件56。手持件56通常是插入眼睛58中的、用于清除白内障60或执行其它眼科手术的超声乳化装置。这种对抽吸管路通气的简单方法使真空快速而高效地从由手持件56、抽吸管48和抽吸管环路50限定的抽吸管路中消失。通常，现有技术使用挤压阀连接一短段的管，所述管的一端开口到大气，另一端连接到抽吸管路。

本发明的一个方面，由于使用了可移动泵头的优点，去除了现有技术中用于通气的挤压阀(从而，减小制造成本)，并通气在很短的时间周期内完成。这个短的通气周期，与现有技术相比，减小了进入抽吸管路的空气量，并且有助于控制吸出物通过抽气管路不希望的涌出。描述本发明通气特征的另一种方式是，泵头14或垫板18可以从管的夹持或咬住位置移动到管通气位置，从而通过去除辊16和垫板18之间的夹持使管通气。在本发明一个实施例中，泵头14可以在辊16转动的同时运动到通气位置。在另一个实施例中，泵头可以在运动到通气位置之前完全停止。

图7是泵插盒30的分解透视图。泵插盒30包括模制的壳体62，壳体62包括具有把手34的上侧部分32。钩36优选地经由开口66保持收集袋64。可以看出，抽吸管路48还穿过开口68，用于在接头70处连接至泵壳体62。收集袋64优选地由柔性的、液密性材料制成，用于通过接头70收集来自手术位置的吸出物。优选地，收集袋64由尼龙和聚乙烯复合层制成，以提供强度高而且便宜的袋，其可容易连接到配件上，如同下面详细的描述。收集袋64更准确地是一个收集袋组件64，因为在收集袋64上装有一个将在下面详细描述的配件。本领域的技术人员应该理解的是，收集袋64也可以是其它类型的容器，例如刚性的盒，或瓶，或其它适于收集来自手术位置的吸出物的容器。另外优选的是，收集袋64的大小足以装下至少一只眼睛的典型手术的吸出物。

像现有技术中公知的一样，优选的是，抽吸管路48尽可能是不变形的，即，尽可能硬而且有刚性，以防止和减小在出现阻塞并且在抽吸管中形成真空时管48的塌陷。壳体62优选地还包括开口71和72，用于挤压阀(未图示)的操作，像本领域公知的一样。与开口71相关的挤压阀的操作将在下面描述。开口72与冲洗管路40和44相连。通常，泵10的挤压阀穿过开口72，并使冲洗管44打开和关闭，以控制BBS流动通过冲洗管路40和46到达手持件(未图示)。冲洗管路40的端部74通常连接至如前面图6所示的BBS瓶。抽吸管路48的端部76和冲洗管路46的端部78通常连接至手术手持件，例如手术中使用的超声乳化手持件。

图8表示完全组装后的泵插盒30的透视图，其中包括冲洗管路40、流体排出管路42、冲洗管路44和46、抽吸管路48和收集袋64。

图9是插盒30和壳体62的、与图7和8所示相反一侧的视图。泵圈50如图所示具有一个端部82，其经由接头38连接到收集袋，并且泵圈50的另一个端部84连接到抽吸管路48和膜片压力传感器组件80。压力传感器80优选地通过膜片90(在图10中单独表示)的偏移检测抽吸管路48的压力。膜片90偏移表示压力变化。膜片90在550mmHg(毫米汞柱)最多偏移千分之5英寸。优选地，壳体62包括模制在壳体中的、用于将一定长度的管保持在插盒中的管保持件84，如图9所示。

冲洗管路42和孔71与挤压阀(未图示)一起协作，以在收到控制台52的指令时排放流体到压力传感器80。挤压阀操作成控制冲洗流体流到压力传感器80。当手术手持件的抽吸部分被组织堵住或阻塞时，正在被手术的眼睛内由于出现的阻塞通常导致高度真空。当阻塞发生时，泵头14继续试图将吸出物泵送通过抽吸管路并进入收集袋64。

如上所述，管环路50可以是通过泵头运动进行通气。当然，尽管没有示出，但管50也可以是通过垫板运动进行通气。本领域的技术人员容易认识到，垫板18离开泵头14的运动也可以使管50松开夹持，因此从收集袋64放气，以消除已经在抽吸管路48和手术手持件中产生的真空。在特定情况下，优选的是，排空具有液体而非空气的抽吸管路，并且液体排出管42和孔71与挤压阀(未图示)一起协作，以将流体直接排放到压力传感器80。

现有技术通过将流体排放到抽吸管路48实现流体排出，但是，抽吸管路的最易变形的部分以及占据最大体积的部分是压力传感器80。通过直接将流体排到压力传感器80，即抽吸管路中最易变形和占据最大空间的部分，在出现阻塞时，通过直接将流体排到压力传感器80而被快速地稳定。直接排到压力传感器80减小了非常不希望出现的后续阻塞的涌出，并且可以相信，这比现有技术更加快速地稳定抽吸管路。压力传感器80优选地连接在如图6所示的手持件56与收集袋或容器64之间。这使压力传感器80通过压力传感器接口26为使用者提供抽吸管路中存在的压力的准确读数。压力传感器80优选地类似于美国专利5746719和5753820中所描述的那种压力传感器，但也可以使用其它类型的压力传感器，例如其它的膜片传感器或压电传感器。

图10示出了壳体62和一些连接至壳体62的部件的分解透视图。例如，压力传感器80包括模制在壳体62内的内部容纳部分86。另外，压力传感器80优选地包括O形圈88，其用于通过由臂94保持在壳体62中的卡环92将膜片90液密性密封在内部容纳部分86上。图10还示出了流体排出导管或管42连接至压力传感器80。还示出了一段泵管50连接至接头96。接头96优选地模制在壳体62中。优选地，接头96是整体模制的，从而避免在接头96上形成分界线，这可导致吸出物从管50内泄漏。

图11至14示出了本发明的用于装在收集袋组件64上的配件的两个实施例。图11是用于与泵插盒30一起使用的本发明收集袋64和配件98的局部剖视图。配件98优选地是装在收集袋64上的细长的连接器，并如图所示在配件或接头38处连接至壳体62。配件98具有相反的端部。第一端部构造成装在泵插盒30上，第二端部安置在袋64内部。收集袋64可以通过现有技术的方法例如粘合剂密封在配件98上。但是，配件98优选地由聚乙烯材料制成，类似于形成一层收集袋64的材料；以这种方式，收集袋64可以热密封在配件98上，从而不需要粘合剂以在袋与配件之间形成液密性的密封。这导致去除了有毒的粘合剂，并提供一种将配件98装在收集袋64上的简单而更加高效的方法。

可以用聚乙烯以外的其它材料制成配件98和收集袋64。但是，为了避免使用粘合剂，重要的是使用具有基本相同膨胀系数的材料。在进行加热后，两种材料应该在大致相同的温度下都开始熔化；因此加热结束后，在袋与配件之间将形成密封。配件98提供用于吸出物从泵插盒30流动到袋64的内部的管道。

配件98的另一个发明特征，更好地示于图12的透视图中，就是缺口部分100。从图11可以看出，缺口部分100确保在如上所述通过抽吸通道消除真空时，收集袋64不能完全塌陷在配件98的开口周围以封闭配件98。此缺口100确保收集袋64内包含足够量的空气，以消除在包括管50、压力传感器80或抽吸管路48的抽吸通道内已经形成的任何不适当的高度真空级别。现有技术通常依靠使用一些分隔件插在袋64内，例如一片泡沫或弹性布线。在配件98中形成缺口100可以不必在袋64内使用泡沫或其它分隔件，因此与现有技术相比，提供了一种更加便宜和更加高效制造的收集袋。

图13和14示出了图11和12的缺口配件的另一个实施例。图13示出了在配件104内形成相对的缺口102。配件104还优选地包括安装环106，其提供了用于将袋64通过上述加热密封过程装到配件’104上的方便的平坦表面。配件104还构造成与接头38匹配，并且还优选地由聚乙烯制成，如上所述。

配件98和104允许收集袋64在手术过程中从插盒30上取下。这是非常需要的，因为收集袋64可能在手术结束前装满，更换收集袋比在泵10中装一个新插盒更加高效和便宜。

因此，这里图示和描述了一种新的泵、插盒和通气方法。在不偏离本发明权利要求范围的情况下，多种改型和替代实施例对于本领域的技术人员而言是显而易见的。例如，对于本领域的技术人员明显的是，如果使用不需要垫板的现有技术蠕动泵(如上所述)，则通过简单地暂时减小作用在管拉伸圈上的应变以去除泵头辊形成的夹持点，仍可实现本发明的通气。

Claims (4)

1.一种用于眼科手术的蠕动泵，包括：

外壳；

泵头，其具有容纳于所述外壳内的多个辊；

附装于所述外壳上的垫板；

配置于所述泵头和所述垫板之间的弹性手术管；以及

其中所述泵头可相对于所述外壳运动，以致于当所述泵头处于打开位置时，容易将所述手术管插入所述泵头和所述垫板之间，然后所述泵头平移到工作位置，以致于当转动所述泵头时，所述辊和垫板协同作用，挤压所述管，以便经所述管从手术位置蠕动地抽吸吸出物。

2.一种用于眼科手术的蠕动泵，包括：

外壳；

泵头，其具有容纳于所述外壳内的多个辊；

附装于所述外壳上并与所述泵头协同作用的垫板；以及

其中，所述泵头相对于所述外壳朝向和远离所述垫板移动。

3.一种用于眼科手术的蠕动泵，包括：

外壳；

泵头，其具有从所述外壳延伸的多个辊；

附装于所述外壳并与所述泵头协同作用的垫板；以及

其中，所述泵头相对于所述外壳和垫板从打开位置运动到工作位置，将弹性手术管插入所述辊和所述垫板之间，用于在手术期间经所述管从患者的眼睛蠕动地抽吸吸出物。

4.一种用于眼科手术的蠕动泵，包括：

外壳；

泵头，其具有容纳于所述外壳内的多个辊；

附装于所述外壳并与所述泵头协同作用的垫板；

手术插盒，其包括连接到收集袋的一段弹性管，并借助附加管连接到手术抽吸装置；以及

插盒抽屉，用于容纳所述手术插盒，并可以从打开位置移动到工作位置；

其中，所述泵头相对于所述外壳运动，以致于在所述抽屉从所述打开位置运动到所述工作位置后，所述泵头朝向所述垫板运动，以致于当所述泵头转动时，所述辊和所述垫板协同作用，通过所述一段管蠕动地抽吸吸出物。

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