TW201739412A - 眼內壓感測系統、裝置、及方法 - Google Patents

眼內壓感測系統、裝置、及方法 Download PDF

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安德烈Ｄ 強生
普力亞Ｓ 卡沙尼
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諾華公司
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Abstract

揭露了一種能夠在眼睛附近實現壓力測量之眼外科手術系統，該眼外科手術系統可以包括具有探針尖端的照明探針，該探針尖端被配置成用於穿過切口插入患者的眼睛中。該探針尖端可以包括光纖的遠端，其中該光纖的遠端包括第一反射表面和第二反射表面。該第一和第二反射表面被空腔分開，其中該第二反射表面係由形成該光纖的該遠端的外表面的部分透明壁提供的。

Description

眼內壓感測系統、裝置、及方法
本揭露涉及用於在微創手術過程中確定空腔中的壓力的系統、裝置、以及方法。具體而言，本揭露涉及用於測量患者眼內壓(IOP)之系統、裝置、以及方法。
在典型的玻璃狀體視網膜手術過程中，去除玻璃狀體房內的一部分玻璃狀體以允許觸及眼睛的視網膜或其他部分。玻璃狀體的去除伴隨著液體的輸注，以維持眼睛的形狀並且維持眼睛內的適當眼內壓水平。眼睛的眼內壓(IOP)係基於大氣壓力以及眼睛內壓力的估計值兩者來計算的。
在一些當前途徑中，IOP的估計值係基於來自位於手術操控台上的壓力感測器的測量值而推導出的，該手術操控台離眼睛一定距離。例如，可以作為該輸注管線的遠端處的壓力的表示來測量輸注管線的近端處的壓力。例如流阻和時間延遲等因素會在此類測量中引入誤差。
由於測量與眼睛隔開的位置處的壓力而導致延遲和不準確的可能性使得一些途徑不能令人滿意。因此，需要用於在眼外科手術過程中測量眼內壓的改進的系統、裝置以及方法。
本揭露涉及用於在醫療過程中監測眼睛內的壓力的系統、裝置以及方法。
在此提供了多種示例性的醫療系統和裝置。揭露了一種能夠在眼睛附近實現壓力測量之示例性眼外科手術系統，該眼外科手術系統可以包括具有探針尖端的照明探針，該探針尖端被配置成用於穿過切口插入患者的眼睛中。該探針尖端可以包括光纖的遠端，其中該光纖的遠端包括第一反射表面和第二反射表面。該第一和第二反射表面被空腔分開，其中該第二反射表面係由形成該光纖的該遠端的外表面的部分透明壁提供的。
一種用於在患者眼睛內執行多個操作之示例性眼科裝置可以包括：輸注插管支撐結構，該輸注插管支撐結構具有被配置成用於與撓性管相聯接的近端、以及從該輸注插管支撐結構的遠端延伸的長形管狀構件。該長形管狀構件可以具有穿其而過延伸的中央內腔。該眼科裝置可以進一步包括壓力感測器，該壓力感測器被佈置在該長形管狀構件的近側，使得當該長形管狀構件的遠端被定位在眼睛內時，該壓力感測器也被定位在該眼睛內。
一種用於給眼外科手術部位提供流體之示例性輸注管線可以包括輸注插管支撐結構、以及從該輸注插管支撐結構向遠側延伸的剛性長形管狀構件。該長形管狀構件的大小可以被確定為穿過切口插入患者的眼睛中。該輸注管線還可以包括從該輸注插管支撐結構延伸至近側連接器的撓性管、以及佈置在該長形管狀構件與該近側連接器之間的壓力感測器。
提供了一種用於在眼外科手術過程中進行液體/氣 體交換之示例性輸注閥並且其可以包括閥本體、以及被佈置在該閥本體內的閥機構，其中該閥機構被配置成便於在氣體輸注與液體輸注之間轉換。該輸注閥可以進一步包括聯接至氣體源的第一入口連接器、聯接至液體源的第二入口連接器、連接至輸注管線的出口連接器、以及附著至該閥本體上的壓力感測器。
應理解的是，以上一般性說明以及以下詳細說明在本質上都是示例性和解釋性的，並且旨在提供對本揭露的理解而不限制本揭露之範圍。就此而言，藉由附圖和以下詳細說明熟習該項技術者應清楚本揭露的另外的方面、特徵、和優點。
100‧‧‧外科手術系統
102‧‧‧操縱台
103‧‧‧電腦子系統
104‧‧‧顯示幕
109、111、134‧‧‧導管
110、112‧‧‧裝置
114‧‧‧腳踏板
120‧‧‧流體子系統
122‧‧‧真空
124‧‧‧泵
126‧‧‧流體導管
130‧‧‧器械子系統
132‧‧‧示例性器械
140‧‧‧腳踏板子系統
150‧‧‧感測器子系統
152‧‧‧通信通道
154、156‧‧‧感測器
160‧‧‧控制子系統
162‧‧‧通信模組
300‧‧‧眼睛
302‧‧‧晶狀體
304‧‧‧鞏膜
306‧‧‧視網膜
308‧‧‧玻璃狀體液
310、312‧‧‧插管
400、610‧‧‧壓力感測系統
402‧‧‧信號調節器
404‧‧‧光源
406‧‧‧光學耦合器
408‧‧‧光纖
410‧‧‧光纖連接器
412、508‧‧‧光纖壓力感測器
414‧‧‧反射表面
414A‧‧‧第一反射表面
414B‧‧‧第二反射表面
416A‧‧‧第一反射
416B‧‧‧第二反射
416C‧‧‧透射光
418‧‧‧空腔
420‧‧‧壁
430‧‧‧信號捕捉裝置
432‧‧‧光學部件
434‧‧‧光楔
436‧‧‧圖像捕捉裝置
500、520、540、560‧‧‧輸注裝置
502、522、542、562、702、754‧‧‧長形管狀構件
504、528、546、566、706、752‧‧‧支撐結構
506、524、544、564、704、756‧‧‧內腔
510、548、604、708、802‧‧‧撓性管
512‧‧‧箭頭
526、530、550、570‧‧‧壓縮裝配結構
532A、532B‧‧‧管
552、554、650、652、654、656、710‧‧‧連接器
556、572‧‧‧光纖管
568A‧‧‧第一管部分
568B‧‧‧第二撓性管部分
574、816‧‧‧聯接器
600‧‧‧輸注系統
602、804‧‧‧輸注插管
612‧‧‧第二撓性管
614‧‧‧輸注閥
616、806、820‧‧‧液體管線
618、808、822‧‧‧氣體管線
620、714、762、824‧‧‧電氣線路
630、812‧‧‧感測器殼體
632‧‧‧腔室
634‧‧‧流動通道
636‧‧‧感測器暴露通道
640、814‧‧‧壓力感測器
642‧‧‧感測器電路
644‧‧‧開口
646A‧‧‧入口連接器
646B‧‧‧出口連接器
653‧‧‧閥本體
655‧‧‧閥機構
700、750‧‧‧輸注管線
712、760、810‧‧‧壓力感測器系統
712A‧‧‧殼體
712B‧‧‧環繞感測器裝置
758‧‧‧撓性管
800‧‧‧閥
818‧‧‧聯結部
900‧‧‧方法
902-908‧‧‧步驟
附圖展示了在此揭露的器械、系統和方法的實現方式，並與說明書一起用於解釋本揭露之原理。
圖1展示了外科手術系統之透視圖。
圖2係圖1的外科手術系統的框圖之展示。
圖3係就位於眼睛中的外科手術裝置之展示。
圖4A係光纖壓力感測系統之展示。
圖4B展示了壓力感測光纖之遠端。
圖5A展示了部署在輸注裝置中的圖4B之壓力感測光纖。
圖5B、5C、和5D展示了包括圖4B的壓力感測光纖的輸注裝置之實現方式。
圖6A係包括壓力感測系統的輸注管線之展示。
圖6B和6C係包括在圖6A的輸注管線中的壓力感測系統的實現方式之展示。
圖7A和7B係包括壓力感測系統的輸注管線之展示。
圖8A和8B係包括壓力感測系統的輸注閥之展示。
圖9係用於在眼科手術過程中測量眼睛內的壓力的方法之流程圖。
現在詳細參照本發明的示例性實施方式，該等實施方式的例子在附圖中示出。只要可能，貫穿該等附圖將使用相同的參考數字來表示相同或相似的零部件。
本揭露針對用於監測患者眼睛內的壓力之系統、裝置及方法。可以在眼科手術過程中測量壓力並且可以由該眼外科手術系統用於控制眼外科手術系統的各個子系統。例如，當所測量的眼睛內的壓力超過閾值時，示例性眼外科手術系統可以控制流體子系統來減少流體流入眼睛中。常規的途徑可以藉由測量位於離眼睛一定距離處的輸注管線的近端處的壓力來試圖測量眼睛內壓力之代替值。
在此提供的系統、裝置、以及方法便於藉由直接在眼睛中或沿著輸注管線來比常規系統更靠近眼睛地測量壓力從而收集更準確的壓力測量值。該等系統和裝置可以包括不同類型的壓力感測器。例如，一些實現方式可以包括基於壓力感測器之光纖，而其他實現方式可以包括多種不同基於微機電系統(基於MEMS)的壓力感測器。在眼睛內或距離眼睛幾英吋以內包括壓力感測器可以提供更準確的壓力測量，該等測量可以用於確定患者的眼內壓(IOP)。該外科手術系統可以包括控制單元或其他控制器，以用於將所測量的壓力轉變成IOP，從而提供指示眼睛在具體 時刻的狀態的正確值。將所測量的壓力轉便成IOP可以包括檢測大氣壓力並且基於大氣壓力和所測量的壓力來計算IOP，因為IOP係大氣壓和眼壓兩者的函數。
許多外科手術在執行時將眼睛維持在希望的升高的IOP，以減少任何塌縮的機會。為了提供這個希望的IOP，可以以適當的速率經由輸注管線將流體提供至眼睛中。所測量的壓力可以被該眼外科手術系統用來自動地對輸注速率或從眼睛排出的速率進行調整。對測量壓力的變化迅速響應可以防止與所需IOP的不想要的偏差。
圖1展示了眼外科手術系統(總體上被命名為外科手術系統100)之示例性實現方式。雖然本揭露適用於除了眼外科手術系統100之外的許多不同類型的外科手術系統，但是在此描述外科手術系統100係為了對在此所描述的器械、系統以及方法提供適當的背景。如圖所示，外科手術系統100包括底座殼體或操縱台102以及相關聯的顯示幕幕104，該相關聯的顯示幕幕可以用於示出與眼外科手術過程中的系統操作和性能有關的資料。該操縱台102典型地包括若干個子系統，該等子系統相協作以便使外科醫生或其他用戶能夠執行各種各樣的外科手術，例如眼外科手術。以下結合圖2更詳細地描述了多個示例性子系統。
該外科手術系統100被展示為包括多個外科手術器械或裝置。該等裝置可以藉由導管聯接至該操縱台102並且可以形成該外科手術系統100的一部分。該等裝置110和112代表任何數量的醫療和/或外科手術器械或裝置，包括：例如玻璃狀體切割探針、照明探針、抽吸探針、灌注/輸注探針、排放插管、晶狀體乳化探 針、透熱探頭或其他類型的醫療器械。如圖1所示，裝置110可以是輸注插管，並且裝置112可以是照明探針。相應地，裝置110在此可以被稱為輸注裝置，並且裝置112可以被稱為照明探針或照明裝置。裝置110和112的實現方式可以包括一個或多個手持件，使得裝置110和112中的一者或兩者被配置為有待舒適地握在用戶的手中以進行操縱。在其他實現方式中，裝置110和112中的一者或兩者可以被配置成靠近患者的眼睛固定，使得外科醫生的另一隻手可以自由地利用其他器械和裝置並執行手術。
裝置110和112可以聯接至該操縱台102中所包括的一個或多個子系統。例如，輸注裝置110可以聯接至流體子系統120(參見圖2)，該流體子系統便於控制用於將一種或多種流體、例如氣體(例如空氣或另一種合適的氣體)或液體(例如平衡鹽溶液)提供至患者眼睛中的泵和/或真空。照明裝置112可以聯接至器械子系統130(參見圖2)，該器械子系統可以包括光源和/或其他光學部件。在一些實施方式中，器械子系統130(參見圖2)還可以給該照明裝置112提供電力並且控制該照明裝置112的操作。
該外科手術系統100進一步包括供應該等裝置110和112的導管。導管109將該輸注裝置110聯接至該操縱台102，而導管111將該照明裝置112聯接至該操縱台102。導管109和111除了其他載體之外還可以包括線纜、管道、電線、纖維、或導體，以用於操作該等裝置110和112。該外科手術系統100的一些實現方式可以進一步包括腳踏板114，該腳踏板可以由使用者操縱來控制手術系統100的多個不同方面，包括裝置110和112的多個指令參數(例如流速、速度、灌注或抽吸、光強度)和/或其他參數。
裝置110和112可以用於任何各種各樣的眼科手術，例如前段手術、後段手術、玻璃狀體視網膜手術、玻璃狀體切割術手術、白內障手術、和/或其他手術。外科手術系統100和裝置110和/或裝置112可以執行除了該等眼科手術之外的外科手術。
圖2係根據外科手術系統100的示例性實現方式之框圖。該外科手術系統100可以包括操縱台102以及其中所包括的若干個子系統。在這個實例中，該操縱台102包括電腦子系統103，該電腦子系統被配置成與顯示幕104(圖1)以及多個子系統通信，該等子系統一起用於執行眼外科手術，例如像玻璃狀體視網膜外科手術。該電腦子系統103可以包括一個或多個處理裝置(例如中央處理單元、微控制器、或中央處理器)以及資料存儲系統。該資料存儲系統可以包括一種或多種類型的記憶體，例如RAM、ROM、閃速記憶體、基於盤的硬碟驅動器、和/或固態硬碟驅動器。該處理裝置可以和資料存儲系統藉由匯流排進行通信，該匯流排還可以准許與外科手術系統100的一個或多個子系統通信以及其間的通信。
在圖2所示的實現方式中，子系統的一些實例可以包括流體子系統120、器械子系統130、以及腳踏板子系統140(例如，包括腳踏板114)。流體子系統120可以提供抽吸壓力源，包括真空122和/或泵124。泵124可以聯接至氣體源和/或液體源並且可以被配置成用於將氣體或液體穿過流體導管126泵送至患者眼睛。流體導管126或其一部分可以穿過導管134在操縱台102與示例性器械132之間延伸(圖1)。示例性器械132可以代表圖1的裝置110和112中的一者或兩者。額外地，導管134可以代表圖1的導管109和111 中第一者或兩者。外科手術系統100可以進一步包括控制子系統160，該控制子系統聯接至通信模組162。控制子系統160和該通信模組162可以利於對裝置110和/或圖2中所展示的該等子系統和其他特徵加以控制，例如控制流體子系統120的真空122和泵124。
如圖2所示，該外科手術系統100可以進一步包括感測器子系統150，該感測器子系統被配置成用於接收來自多個感測器的信號並且解釋該等信號。如圖所示，感測器子系統150包括通信通道152，以利於與感測器154和/或感測器156通信。感測器154可以佈置在示例性器械132上或其內。感測器156可以佈置在導管134的壁上或其內。在一些實現方式中，該通信通道152可以是一條電線或多條電線之集合。在其他實現方式中，通信通道152可以是無線通信通道，例如Wi-Fi、藍牙、或其他通信通道。感測器154和156中的一者或兩者可以是壓力感測器。合適的壓力感測器包括光纖壓力感測器和/或MEMS壓力感測器，該等壓力感測器可以具有藉由MEMS製造技術形成的隔膜或懸臂結構。其他類型的壓力感測器也是合適的。
圖3示出了在執行外科手術過程中插入眼睛300中的裝置110和112的遠側部分。眼睛300包括若干個部分，包括晶狀體302、鞏膜304以及視網膜306。眼睛的後段充滿玻璃狀體液308，該玻璃狀體液在該手術過程中被部分地去除。如圖3所示，裝置110係輸注插管，並且裝置112係照明探針。裝置110和112兩者包括長形管狀構件，該長形管狀構件的直徑小於一毫米並且其大小被確定為用於穿過進入插管310和312，該長形管狀構件可以放置到鞏膜304中形成的開口中以便觸及眼睛300的後房。例如，裝置110和 112可以包括長形管狀構件，該等長形管狀構件具有小於0.6mm的外直徑以及小於約0.3mm的內直徑。長形管狀構件可以是25號針或更高規格的針。照明裝置112可以將光提供到眼睛300的後房中，以使得外科醫生能夠觀察到後房內的材料(例如玻璃狀體液)和/或視網膜306。裝置110可以將流體(例如鹽溶液)提供到眼睛中以使得眼睛300在手術過程中確保不變並且確保形狀。裝置110和112的實現方式可以各自或均包括壓力感測系統，以用於提供眼睛300的後房內的壓力的測量值。
圖4A係可以包括在圖1的示例性外科手術系統中的光纖壓力感測系統400的展示。壓力感測系統400包括信號調節器402，該信號調節器可以佈置在操縱台102(圖1)的殼體內。信號調節器402可以是感測器子系統150(圖2)的實施方式。信號調節器402可以包括光源404。在一些情形下，光源404可以包括鹵素鎢燈、高壓弧光燈(例如，使用金屬鹵化物或氙)、發光二極體(LED)、雷射器或其他光源。由光源404產生的光可以經由光纖或在其間延伸的另一光學通道傳輸到二乘二光學耦合器406中。在一些實現方式中，在進入光學耦合器406之前或之後，光可以透過一個或多個光學元件，例如像一個或多個透鏡、反射鏡和/或衰減器。光學耦合器406藉由光纖連接器410聯接至光纖408上。光纖連接器410可以固定至信號調節器402的壁上並且可以便於與該光纖408的連接。
光纖408在其遠側尖端處可以包括光纖壓力感測器412。光纖408以及光纖壓力感測器412的直徑可以在從約0.05mm至約0.250mm的範圍內。也可以考慮其他直徑。在一些實現方式 中，光纖壓力感測器412可以是法布裡-珀羅(Fabry-Perot)式壓力感測器。如圖4B所示，光纖408在其遠端處包括至少兩個反射表面。該等反射表面被統稱為反射表面414。第一反射表面414A可以在傳播一部分的入射光的同時使第一反射416A引導回到光學耦合器406。定位在第一反射表面414A遠側的是空腔418。空腔418可以是法布裡-珀羅空腔並且可以填充有空氣或另一種氣體或者可以是真空密封的腔室。第二反射表面414B限定了空腔418的遠側並且致使第二反射416B如同第一反射416A一樣引導回到光學耦合器406。第二反射表面414B係由部分透明的壁420提供的。雖然一部分入射到第二反射表面414B的光被引導回到光學耦合器406，但是另一部分入射到第二反射表面414B的光會透過該壁420並且進入眼睛300的後房(圖3)中。此透射光416C可以准許外科醫生看見眼睛300的後室內的特徵。
在這個實例中，第一和第二反射416沿著光纖408行進朝向光學耦合器406返回。光學耦合器406將向後行進的光引導至信號捕捉裝置430。信號捕捉裝置430包括多個光學部件432，該等光學部件可以包括透鏡、反射鏡和/或濾光器。信號捕捉裝置430可以進一步包括光楔434以及圖像捕捉裝置436。光楔434可以是形成有微小角度的光學平面或多個光學平面。圖像捕捉裝置436可以是電荷耦合裝置(CCD)、基於互補金屬氧化物半導體(CMOS)的圖像感測器或另一種類似的圖像捕捉裝置。
在這個實例中，圖像捕捉裝置436捕捉由第一反射416A和第二反射416B之間的干涉或相位差產生的干涉信號。電腦子系統103的影像處理器或中央處理單元、或作為一個部件包括在 感測系統400內的合適的處理器處理所述干擾信號。隨著第一反射表面414A與第二反射表面414B之間的距離改變，該干擾信號改變。該等反射表面414之間的距離可以根據圖3的眼睛300記憶體在的壓力而改變。例如，隨著眼睛300內的壓力增大，壁420可以撓曲，使得空腔418的大小(以及該等反射表面414之間的距離)減小。藉由校準過程，就可以藉由電腦子系統103或外科手術系統100(圖1和圖2)的感測器子系統150將該干擾信號解釋為特定的測量壓力水平的指示。
壓力感測系統400(具有光纖壓力感測器412)可以被實施為照明探針，例如圖1的裝置112並且如圖3所示。照明探針可以利於將光纖壓力感測器412的遠端放置和定位在患者的體腔(例如眼睛300)內。示例性照明探針的一些實現方式可以包括光纖壓力感測器以及額外的光纖以用於提供照明。在其他所揭露的實現方式中，可以將光纖壓力感測器412接合到其他裝置而不是照明探針中。在照明裝置112的壓力感測實現方式中可以在常規照明纖維旁邊包括壓力感測系統400的一些實現方式。這樣的實現方式可以包括被配置成壓力感測光纖的第一光纖並且可以進一步包括被配置成用於提供房內照明的第二光纖。這兩個光纖可以延伸穿過具有中央內腔或具有多個內腔的外部長形管狀構件並且是可從其部署的。這兩個光纖可以聯接在一起以便一起從長形管狀構件部署。這樣的實現方式在一些方面可以類似於圖5A的示例性輸注裝置500。
圖5A展示了在示例性輸注裝置500中部署的圖4B的光纖壓力感測器412。輸注裝置500可以類似於以上結合圖1和3所 描述的裝置110。輸注裝置500包括從輸注插管支撐結構504向遠側延伸的長形管狀構件502。長形管狀構件502以及支撐結構504均可以由剛性材料、例如不銹鋼或剛性聚合材料形成。長形管狀構件502包括內腔506，光纖壓力感測器508可以穿過該內腔被引入眼睛300的前房中。光纖壓力感測器508可以是法布裡珀羅式壓力感測器，如同圖4A和4B的壓力感測器412。雖然一些實現方式可以包括部分透明以便在眼睛300內提供照明的壁420(圖4B)，但是其他實現方式可以包括不透明的壁420或者在該壁420上的不准許任何光透過的第二反射表面414B。支撐結構504聯接至在該支撐結構504與(圖1的)操縱台102之間延伸的撓性管510。相應地，撓性管510可以是圖1中所示的導管109。
支撐結構504可以包括可插入該撓性管510的內腔中的構件，和/或該支撐結構504可以藉由黏合劑附著至該撓性管510。如由箭頭512所展示的，光纖壓力感測器508可以從該內腔506延伸，使得該光纖壓力感測器508的遠端延伸超過該長形管狀構件502的遠端。類似地，光纖壓力感測器508可以縮回到內腔506中，使得該壓力感測器508的遠端不延伸超出該長形管狀構件502。
例如，當長形管狀構件502延伸穿過進入插管(如同圖3的進入插管310)時，該光纖壓力感測器508的遠側尖端可以被定位在內腔506內以防止在插入過程中損壞該壓力感測器508。此後，外科醫生或另一操作者可以致使該壓力感測器508從內腔506中伸出。藉由將該壓力感測器508部署在內腔506外可以增大測量準確性。
圖5B、5C、和5D展示了包括圖4B的示例性光纖壓力 感測器412的輸注裝置的示例性實現方式。該輸注裝置520包括長形管狀構件522，該長形管狀構件中具有內腔524。內腔524可以准許將流體(例如氣體或液體)引入眼睛300中。額外地，可以將可選的壓力感測器佈置在內腔524內或者可以穿過內腔524進入眼睛300的前房中。裝置520包括接收支撐結構528的一部分的壓縮裝配結構526。該支撐結構可以是與該長形管狀構件522一體形成的。該壓縮裝配結構526可以具有多個內腔，包括大小被確定成並且被配置成用於接納該支撐結構528的內腔。該多個內腔還准許連接至光纖管532A上並且連接至撓性管532B上。管532A和532B各自聯接至該壓縮裝配結構526的近側內腔上。該等近側內腔在該壓縮裝配結構526內匯合在一起以便形成單一遠側內腔。支撐結構528可以是可插入該壓縮裝配結構526的單一遠側內腔中或以其他方式可聯接至其上。壓力感測器可以穿過光纖管532A、穿過壓縮裝配結構526、並且由此可穿入該長形管狀構件522的內腔524中。壓縮裝配結構526可以密封地聯接至光纖管532A、該撓性管532B、以及該支撐結構528上，使得可以防止該壓縮裝配結構526處發生洩漏。撓性管532B可以准許將流體和/或氣體引入眼睛300或從其抽吸走。
圖5C描繪了輸注裝置540，該輸注裝置在許多方面可以相應地類似於圖5A和5B的裝置500和520。輸注裝置540包括長形管狀構件542，該長形管狀構件中具有穿其而過延伸的內腔544。長形管狀構件542從支撐結構546向遠側延伸。支撐結構546聯接至撓性管548上。在一些實現方式中撓性管548可以按壓配合到該支撐結構546上。替代地或額外地，該撓性管548可以藉由黏合劑在 該撓性管548的遠端附著至該支撐結構546上。該撓性管548的近端可以聯接至壓縮裝配結構550上。壓縮裝配結構550便於聯接多個部件以准許光纖壓力感測器穿過撓性管548、同時還准許流體穿過該撓性管548的內腔。壓縮裝配結構包括連接器552(該連接器可以是魯爾(luer)式連接器)以及連接器554。連接器552可以與流體源相聯接或與連接至流體源的另一管子或導管相聯接。連接器554可以接納光纖壓力感測器可以穿其而過的光纖管556。在一些實現方式中，圖4A和4B的光纖壓力感測器412可以穿過該光纖管556、穿過該壓縮裝配結構550的連接器554、穿過該撓性管548的內腔、並且穿過該長形管狀構件542的內腔544，從而被引入眼睛300中。
現在參見圖5D，其中示出了根據本揭露多個方面的輸注裝置的另一實現方式。輸注裝置560可以包括長形管狀構件562，該長形管狀構件中具有在其中延伸的內腔564。長形管狀構件562可以聯接至該支撐結構566上。該支撐結構566可以聯接至第一管部分568A的遠端上。該第一管部分568A的近端可以聯接至壓縮裝配結構570上。該壓縮裝配結構570可以類似於圖5C的壓縮裝配結構550以及圖5B的壓縮裝配結構530。該壓縮裝配結構570可以將光纖管572和第二撓性管部分568B聯接在一起以准許從內腔564部署光纖壓力感測器、同時還將流體提供到眼睛300中。第二撓性管部分568B的近端包括聯接器574，該聯接器可以用於將管部分568B連接至流體源或包括流體源的操縱台(例如操縱台102)上。在一些實現方式中，聯接器574可以是魯爾螺紋式聯接器。
圖6A係包括壓力感測系統610的示例性輸注系統600 的展示。如圖6A所示，該示例性輸注系統600可以包括輸注插管602，該輸注插管在許多方面可以類似於圖5A中所示的輸注裝置500。該輸注插管602藉由撓性管604聯接至該壓力感測系統610上。該壓力感測系統610的截面在圖6B中示出並且藉由第二撓性管612聯接至輸注閥614上。該輸注閥614可以是由德州沃思堡的Alcon公司(Alcon,Inc.of Fort Worth,TX)開發的自動輸注閥。該輸注閥614可以被配置成藉由閥機構聯接至液體管線616和氣體管線618上。該輸注閥614可以可控地在氣體管線618與液體管線616之間轉變以便提供氣體輸注或液體輸注。例如，外科醫生可以使用圖1的腳踏板114來在氣體管線618與液體管線616之間進行選擇以便將氣體或液體輸注至眼睛300中。該壓力感測系統610可以聯接至電氣線路620上。該電氣線路620可以包括多條供電管線和/或信號管線，該等管線可以聯接至該壓力感測系統610內所包括的壓力感測器上。
圖6B和6C係包括在圖6A的示例性輸注管線中的壓力感測系統的示例性實現方式的展示。圖6B示出了壓力感測系統610的截面。該壓力感測系統610包括殼體630，該殼體具有腔室632以及其中限定的流動通道634。感測器暴露通道636聯接至該流動通道634上以便將該壓力感測器640暴露給該流動通道634內的壓力。該壓力感測器640可以是佈置在感測器電路642上的MEMS壓力感測器。可以穿過感測器殼體630中的開口644提供供電管線和信號管線，如同圖6A的電氣線路620。該流動通道634的遠端和近端可以包括入口連接器646A和出口連接器646B以用於准許壓力感測系統610聯接至圖6A的撓性管604和撓性管612上。
圖6C示出了壓力感測系統610的額外實現方式。圖6C中所示的實現方式沿著流動通道634包括近側連接器650以及遠側連接器652。連接器650和652可以准許將壓力感測系統610佈置成靠近輸注閥614，圖6C中還示出了該輸注閥的截面。該輸注閥614可以包括具有閥機構655的閥本體653並且包括與連接器650直接介面連接的連接器654。連接器652可以連接至魯爾-倒鉤式連接器656的魯爾連接器部分上。其倒鉤部分可以聯接至撓性管上，例如圖6A的撓性管604。相應地，如圖6C中所示的壓力感測系統610的多個實現方式可以不包括圖6A的第二撓性管612。
圖7A和7B係包括壓力感測系統的示例性輸注管線的展示。圖7A示出了示例性輸注管線700。該輸注管線700包括長形管狀構件702，該長形管狀構件具有在其中形成的內腔704。該長形管狀構件702聯接至支撐結構706上，該支撐結構進而聯接至撓性管708的遠端上。撓性管708的近端包括連接器710，該連接器可以用於將該輸注管線700聯接至操縱台上，如同如圖1和2所示的外科手術系統100的操縱台102。在該支撐結構706與該連接器710之間，可以使得壓力感測器系統712(以截面示出)附著至撓性管708的壁上。該壓力感測器系統712可以包括環繞感測器裝置712B(例如，MEMS壓力感測器)的殼體712A。
該撓性管708的壁中的開口可以將該壓力感測器系統712暴露給延伸了該撓性管708長度的內腔內的壓力。在一些實現方式中，殼體712A可以附著至撓性管708的外表面上。在其他實現方式中，殼體712A可以與該撓性管708的壁一體形成。如圖7A所示，壓力感測器系統712可以藉由電氣線路714聯接至操縱台 102。示例性輸注管線700的一些實現方式可以包括佈置在該撓性管708外部的電氣線路714。在一些實現方式中，該等電氣線路714可以沿著其至少一些長度固定至該撓性管708上。在其他實現方式中，該等電氣線路714可以佈置在該撓性管708的壁內。例如，該撓性管708可以由彼此疊摞沈積的幾個材料層形成，並且電氣線路714可以被佈置在兩個這樣的層之間。壓力感測器系統712可以與該支撐結構706偏離出距離D1。在一些實現方式中，該距離D1可以在從約2英吋至約4英吋的範圍內。在其他實現方式中，壓力感測器系統712可以被佈置成更靠近或更遠離支撐結構706。
圖7B展示了輸注管線750的一部分。該輸注管線750包括剛性支撐結構752，該剛性支撐結構聯接至長形管狀構件754上，該長形管狀構件中具有穿其而過延伸的內腔756。該剛性支撐結構752的近端可以聯接至撓性管758，該撓性管在其近端處可以具有與圖7A的連接器710相似的連接器或者另一個合適的連接器。該支撐結構752可以是成角度的以便於放在眼睛300附近。壓力感測器系統760(以截面示出)可以藉由穿過支撐結構752的壁的通道聯接至該支撐結構752的中央內腔。電氣線路762可以聯接壓力感測器系統760以便向該壓力感測器系統760的該等部件傳輸電力並且發射來自該壓力感測器系統760的測量信號。在一些實現方式中，支撐結構752可以具有筆直構型而沒有圖7B中所示的彎折部或角度。
圖8A和8B係包括壓力感測器系統的示例性輸注閥800的展示。輸注閥800可以准許用戶在氣體源與液體源之間選擇。輸注閥800的遠端可以聯接至撓性管802上，該撓性管以其遠 端連接至輸注插管804上。輸注閥800進一步藉由液體管線806聯接至液體源並且藉由氣體管線808聯接至氣體源。該液體源和該氣體源可以包括在圖2中所示的流體子系統120中。該輸注閥800進一步包括壓力感測器系統810。
該壓力感測器系統810包括容納有壓力感測器814的感測器殼體812。在一些實現方式中，該感測器殼體812與該閥本體一體形成。該壓力感測器814與延伸穿過該閥800的通道處於流體連通。如圖所示，該壓力感測器814經由該通道與在遠側聯接器816與(液體管線部分820和氣體管線部分822在閥800內相連的)聯結部818之間的、伸穿過該閥800的內腔處於連通。電氣線路824可以連接至通向如同操縱台102的操縱台上的壓力感測器814。更確切地，電氣線路824可以將該壓力感測器聯接至感測器子系統150(如圖2所示)。以此方式，閥800可以提供該閥800內的壓力的壓力測量值的指示。在一些實現方式中，閥800可以被定位在離該輸注插管804和患者眼睛300小於12英吋處。相應地，當使用輸注閥800時獲得的壓力測量值可以與在估計操縱台102內得到的壓力相比在絕對壓力測量和暫態壓力測量方面更準確。
圖9係用於在眼科手術過程中測量眼睛內的壓力的示例性方法之流程圖。方法900在圖9中被展示為列舉的若干操作或步驟。方法900的實現方式可以在該等列舉的操作之前、之後、其間、或作為其子操作包括額外的操作。另外，方法900的一些實現方式可以省略列舉操作中的一個或多個操作。在902處，如圖3所示，可以將長形管狀構件引入患者的眼睛中。該長形管狀構件可以是眼科裝置(如同例如圖1、3、4B、5A-D、6A-C、7A-B、和 /或8A-B所示的裝置110或112)的一部分。例如，該器械可以是或可以包括排放插管，如同例如圖1、3、5A-D、6A-C、7A-B、和/或8A-B的裝置110。作為另一個實例，該長形管狀構件可以是如同例如圖1、3、以及圖4A-B所示的裝置112的照明探針的一部分。該長形管狀構件的至少一部分可以穿過進入插管(如同圖3所示的進入插管)、或者穿過穿過鞏膜304形成的切口插入，如圖3所見。該器械的遠側區域206可以被定位成靠近視網膜251。
在904處，在靠近眼睛的位置處測量流體壓力。例如，可以使用裝置110或112來測量眼睛300的前房內的壓力，如圖3所見。該壓力感測器可以是照明探針的光纖尖端的一部分、或者可以穿過如同圖5A-D的輸注裝置500、520、540、以及560的輸注插管來部署。在其他實現方式中，例如像在圖6A-C、7A-B、以及8A-B所示的該等，可以沿著在該操縱台與遠側裝置尖端之間延伸的管線來部署該壓力感測器。相應地，在一些實現方式中，可以獲得眼睛300外部的、但是在離眼睛300約12英吋內的壓力測量值。可以從該輸注管線、從沿著該輸注管線的多個部分佈置的壓力感測器殼內、和/或輸注閥內獲得壓力測量值。藉由測量眼睛內的、或者離這隻眼睛小於12英吋的位置處的壓力，就可以獲得更準確的壓力測量值。由於其到眼睛300的接近度，該等壓力測量值可以更準確地反映眼睛300內的壓力、並且還可以更準確和更快速地反映眼睛300內的或沿著輸注裝置的撓性管的壓力變化。
在906處，可以基於所測量的壓力來計算眼內壓。例如，可以基於所測量的壓力和環境壓力(例如，大氣壓力)來計算該眼內壓。在一些實現方式中，還可以基於進入眼睛中的流速 以及流出眼睛的流速來計算眼內壓的估計值。可以將所測量的眼內壓和該眼內壓的估計值進行比較以檢查差異。
在908處，使用基於所測量的壓力計算的眼內壓，可以調整流進或流出眼睛300的流速。以此方式，操縱台102可以運行來維持眼睛300內的希望壓力或者將眼睛300內的壓力維持在希望的壓力範圍內。藉由將該壓力維持在希望的水平下，可以防止眼睛300塌縮並且還可以防止暴露於可能對眼睛的視網膜和其他部分造成永久性損傷，從而可能導致失明的高壓水平。
在此所描述的該等系統、裝置、以及方法使使用者能夠獲得患者眼睛內的壓力的實際測量值或者能夠比常規系統和裝置目前所允許的更加靠近眼睛地獲得測量值。該等系統、裝置、以及方法提供更準確的壓力測量值，這可以改善在手術過程中維持眼睛內的適當壓力水平的努力。
熟習該項技術者將理解，本揭露涵蓋的實現方式不限於以上描述的特定示例性實現方式。就此而言，儘管已示出並描述了多個展示性實施方式，但是在前述揭露中可以想到廣泛的修改、改變和替換。應理解的是，可以對前述內容做出此類改變而不脫離本揭露範圍。因此，應理解，隨附申請專利範圍係廣義地並按照符合本揭露的方式地解釋的。
110、112‧‧‧裝置
300‧‧‧眼睛
302‧‧‧晶狀體
304‧‧‧鞏膜
306‧‧‧視網膜
308‧‧‧玻璃狀體液
310、312‧‧‧插管

Claims (25)

  1. 一種眼外科手術系統，包括：具有探針尖端的照明探針，該探針尖端被配置成用於穿過切口插入患者的眼睛中，該探針尖端包括光纖的遠端，其中該光纖的遠端包括：第一反射表面，以及第二反射表面，該第二反射表面包括形成該光纖的該遠端的外表面的部分透明壁，該第一和第二反射表面被空腔分開。
  2. 如請求項1所述之眼外科手術系統，進一步包括光纖壓力感測系統，該光纖壓力感測系統包括：聯接至二乘二光學耦合器上的光源，該光學耦合器還聯接至該光纖；以及圖像捕捉裝置，該圖像捕捉裝置聯接該二乘二光學耦合器以便接收來自該光纖的該遠端的信號並且確定該等信號的相位差，該相位差對應於在該光纖的該遠端的外表面處的所測壓力。
  3. 如請求項2所述之眼外科手術系統，進一步包括電腦子系統，該電腦子系統具有處理器以用於處理該相位差從而確定眼內壓。
  4. 如請求項1所述之眼外科手術系統，進一步包括流體子系統，該流體子系統被配置成用於控制流體穿過流體導管去到患者眼睛的流動，其中該流體子系統基於該所測壓力來控制流體的流動。
  5. 如請求項1所述之眼外科手術系統，其中該部分透明壁提供到眼睛中的照明以准許外科醫生看見該眼睛內的特徵。
  6. 如請求項1所述之眼外科手術系統，其中該空腔係法布裡-珀羅空腔。
  7. 一種用於在患者眼睛內執行多個操作之眼科裝置，該眼科裝置包括：輸注插管支撐結構，該輸注插管支撐結構具有被配置成用於與撓性管相聯接的近端；從該輸注插管支撐結構的遠端延伸的長形管狀構件，長形管狀構件具有穿其而過延伸的中央內腔，壓力感測器，該壓力感測器被佈置在該長形管狀構件的近側，使得當該長形管狀構件的遠端被定位在眼睛內時，該壓力感測器也被定位在該眼睛內。
  8. 如請求項7所述之眼科裝置，其中該壓力感測器係相對於該長形管狀構件可移動的，從而是可從該長形管狀構件的中央內腔伸出的和/或可縮回至該中央內腔中的。
  9. 如請求項8所述之眼科裝置，其中該壓力感測器係光纖壓力感測器。
  10. 如請求項7所述之眼科裝置，其中該壓力感測器附著至該長形管狀構件的壁上。
  11. 如請求項7所述之眼科裝置，進一步包括壓縮裝配本體，該壓縮裝配本體接收輸注管線以及光纖管線並且將該輸注管線以及該光纖管線聯接至與該輸注插管支撐結構相聯接的該撓性管中。
  12. 如請求項11所述之眼科裝置，其中該光纖管線被安排成聯接至感測器子系統並且該輸注管線聯接至流體子系統。
  13. 一種用於給眼外科手術部位提供流體之輸注管線，該輸注管線包括：輸注插管支撐結構； 從該輸注插管支撐結構向遠側延伸的剛性長形管狀構件，該長形管狀構件的大小被確定為用於穿過切口插入患者的眼睛中；從該輸注插管支撐結構延伸至近側連接器的撓性管；以及被佈置在該長形管狀構件與該近側連接器之間的壓力感測器。
  14. 如請求項13所述之輸注管線，進一步包括感測器殼體，該感測器殼體被佈置在該撓性管的近側區段與該撓性管的遠側區段之間，並且其中該壓力感測器被佈置在該感測器殼體內。
  15. 如請求項14所述之輸注管線，其中該感測器殼體包括被安排成用於聯接至該撓性管的該近側區段上的入口連接器以及被安排成用於聯接至該撓性管的該遠側區段上的出口連接器。
  16. 如請求項15所述之輸注管線，其中該入口連接器以及該出口連接器係魯爾連接器。
  17. 如請求項14所述之輸注管線，進一步包括穿過該感測器殼體的壁聯接至該壓力感測器上的至少一條電氣線路。
  18. 如請求項13所述之輸注管線，其中該壓力感測器在離開該輸注插管支撐結構第一距離處附著至該撓性管上。
  19. 如請求項18所述之輸注管線，其中聯接至該壓力感測器上的至少一條電氣線路沿著該撓性管朝向該近側連接器向近側延伸。
  20. 如請求項18所述之輸注管線，其中該第一距離在從約2英吋至約4英吋的範圍內。
  21. 如請求項13所述之輸注管線，其中該壓力感測器附著至該輸注插管支撐結構上。
  22. 如請求項21所述之輸注管線，其中該輸注插管支撐結構包括彎折部，使得該長形管狀構件的中央軸線與連接至該輸注插管支撐結構上的該撓性管的遠端的中央軸線形成角度。
  23. 一種用於在眼外科手術過程中進行液體/氣體交換的輸注閥，該輸注閥包括：閥本體；被佈置在該閥本體內的閥機構，其中該閥機構被配置成便於在氣體輸注與液體輸注之間轉換；聯接至氣體源的第一入口連接器；聯接至液體源的第二入口連接器；連接至輸注管線的出口連接器；以及附著至該閥本體上的壓力感測器。
  24. 如請求項23所述之輸注閥，其中該壓力感測器被佈置在該出口連接器與該第二入口連接器之間。
  25. 如請求項23所述之輸注閥，其中該壓力感測器被容納在附著至該閥本體上的壓力感測器殼體內，並且其中該壓力感測器殼體包括開口，以用於接收連接至該壓力感測器上的至少一條電氣線路。
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