TWI320718B - Fluid pressure sensing chamber - Google Patents

Description

1320718 九、發明說明： I：發明所肩^^技術部域3 發明領域 本發明係概括有關液壓感測腔室且更特別有關使用於 5 眼科手術設備中之液壓感測腔室。 I：先前技術3 發明背景 當年齡或疾病造成水晶體變成較不透明時，因為可被 透射至網膜的光線減少而使視力惡化。眼睛水晶體的此缺 ίο 陷在醫學上稱為白内障。此狀況之一種被接受的治療方式 係為手術移除水晶體且用一人工眼内水晶體（IC)L)來取代 水晶體功能。 在美國’大部份白内障水晶體係由一稱為超音波水晶 體乳化術(phacoemulsificaiton)之手術技術予以移除。此程 15序期間，將一細的超音波水晶體乳化術切割梢插入有病水 晶體内且超音波地振動。振動的切割梢係液化或乳化水晶 體使得水晶體可被吸出眼睛外。有病的水晶體一旦被移除 則用一人工水晶體來取代。 適合眼科程序之一典型超音波手術裝置係由一被超音 20波式驅動的手持件、一經附接的切割梢、及灌注套筒及一 電子控制面板所組成。手持件總成係被一電線纜及撓性管 件組裝至控制面板。經由電線纜，面板改變手持件傳輸至 經附接切割梢之功率位準，而撓性管件經由手持件總成將 灌注流體供應眼睛至且自眼睛抽取吸出流體。 5 手持件的操作部分係為被直接地附接至一組壓電結晶 之一設置於中央、中空的共振板或喇叭。結晶係供應超音 波水晶體乳化術期間驅動味j I»八及經附接切割梢兩者所需要 之超音波振動並被面板所控制。結晶/剩叭總成係被撓性安 襞件懸設於手持件的中空體部或殼套内。手持件體部係終 止於體部的遠端處之一降低直徑部或頭錐中。頭錐係具有 外螺紋以接受灌注套筒。同理，喇叭孔徑係在其遠端處具 有内螺紋以接收切割梢的外螺紋。灌注套筒亦具有一内螺 紋式孔徑而其螺接在頭錐的外螺紋上。切割梢係被調整使 得梢只以一預定量突起超過灌注套筒的開放端。 使用中，灌注套筒及切割梢的端點係被插入角膜、鞏 膜或其他部位之-具預定寬度的小切口内，割梢係在灌 注套筒内受到被結晶義式超音L沿其縱鱗作超音 波振動，藉以在現場乳化經選定的組織。切割梢的中空孔 徑係與外Λ巾之隸呈導通，後者轉而與從手持件至=板 之吸出線呈導通。面板中之-通常身騎動料降低壓力 或真空源係自眼睛抽取或吸出經乳化組織經由切割梢的開 放端、切割梢及喇叭孔徑及吸出線而進入—收集裝置中。 藉由-經過灌注套筒的内側表面與切割梢之間的^環狀間 隙被注入手術位㈣之鹽树•料私劑來辅助經乳 化組織的吸出。 先前技藝裝置已經使用用以偵剩灌注壓力或吸出真空 之感測器。以來自這些感測器的眘 ' — 貝讯為基礎，手術面板係 可被程式化作回應藉以使得手術程序更加有，二 1320718 為了降低被所吸出流體污染之風險，近來的手術系統係使 用關閉式壓力感測器，其中流體不會接觸到用來感測液壓 之感測元件或其他裝置。一此壓力感測器係顯示於美國專 利案5,392,653號（贊格(Zanger)等人）中。然而，此等關閉式 5 壓力感測器的整體效能係大部分地依據自系統清除所有空 氣之作用而定。空氣遠比手術所使用的灌注流體更可壓 縮，且空氣囊袋或氣泡對於系統增加了順應性。順應性導 致不良的壓力變異及起伏。自經密封液體系統清除空氣（或 “備妥(priming)’’系統)之常見方法係包括避免系統内的尖_銳 10 邊緣及驟然形狀變化及自系統底部或低點以液體來充填系 統。這可隨著自下方以液體來充填系統而讓空氣逃出系統 頂部。本發明的發明人已經發現，關閉式手術流體系統内 所出現之一壓力感測腔室的初始備妥係相對較容易，但如 果允許空氣氣泡進入腔室（譬如，如果在程序中間更換手術 15 手持件），這些空氣氣泡極難以自系統清除。此困難係為空 氣氣泡的表面張力（而非系統初始備妥所包含之未包封空 氣）造成氣泡相對較為強固且一旦被導入則不易破壞抽出 壓力感測腔室外之結果。此外，圍繞於空氣氣泡之液體“膜” 係具黏性，造成氣泡黏結或黏著至系統内的表面並抵抗進 20 一步運動，即便有很高流率亦然。一參考文件美國專利案 6,059,765號(柯爾（Cole)等人）已經建議，特定的腔室形狀及 出口部位可輔助從手術系統移除空氣。發明人已經發現此 參考文件所討論的腔室形狀及設計並不足以確保空氣氣泡 自系統被清除。 7 1320718 為此，仍需要一可防止空氣進入腔室且被困陷於腔室 内之壓力感測腔室。 【發明内容;1 發明概要 5 本發明係藉由提供一具有延伸經過腔室之包含一降低 直徑部的管件延伸部之壓力感測腔室來改良先前技藝蠕動 泵。管件係含有複數個埠藉以容許自腔室清除空氣，但埠 的尺寸可使進入管件的氣泡無法容易地流入腔室内。降低 直徑部係在孔之間生成一壓力差。此差壓係在高液體流及 10 紊擾液體流事件下生成經過腔室之流。 本發明之一目的係對於一卡匣提供一容易備妥之壓力 感測腔室。 本發明之另一目的係提供一不准空氣氣泡變成困陷在 腔室中之壓力感測腔室。 15 本發明之另一目的係提供一具有一延伸經過腔室的管 件延伸部之壓力感測腔室。 將從詳細描述、圖式及申請專利她圍得知本發明之 些及其他優點與目的。 圖式簡單說明 20 第1圖為可配合使用本發明之一手術系統的立體圖； 第2圖為可配合使用本發明之一外科卡匣的立體圖； 第3圖為本發明的壓力感測腔室之第一實施例的放大 立體圖； 第4圖為本發明的壓力感測腔室之第二實施例的放大 8 立體圖。 t貧施方式】 較佳實施例之詳細說明 如第1圖清楚地顯示’市售手術系統—般係包括手術面 板ilo ’其附接有可調整式梅約(mayo)托板10及藉由吸出管 件22附接至面板110之手持件2G，灌注管件24及電源線镜 26 °通往手持件20的電源以及吸出流體與灌注流體的流動 係由面板110所控制，面板11〇含有皆為此技藝熟知之諸如 電源供應器、泵、壓力感測器、閥等適當硬體及軟體。如 1〇第2圖清楚地顯示’可配合使用本發明之卡匣200係接收吸 出笞件22及灌/主管件且裝設在面板11 〇的卡匣接受部25 内。卡匣200含有一壓力感測腔室21〇,壓力感測腔室21〇係 可由在卡匣200的體部220内形成且被壓力感測隔膜215包 圍之中空空隙230所組成。卡匣200可為任何多種市售手術 15 卡匣，諸如得自德州沃司堡的歐康研究室公司（Alcon

Laboratories，Inc.)的INFINITI®流體管理系統。體部22〇 — 般係由一適當熱塑性塑料所模製。 如第3圖清楚地顯示，腔室210含有延伸經過空隙230之 管件延伸部240，基本上將空隙230平分成兩個相等半球， 20 但亦可使用來自腔室210及空隙230之其他形狀。管件延伸 部可被一體成髮至體部220内，或者可與吸出管件22—體成 型。任一案例中，管件延伸部240係與吸出管件22流體式導 通藉以將流體抽過吸出管件22且進入蠕動泵250中，如第3 圖的流箭頭所示。一或多個孔260係穿透經過管件延伸部 9 24〇藉以讓流體導通於吸出管線22、空隙230及隔膜215之 間。此等流體導通係可讓吸出管件22内的壓力變化被導通 至空隙230，造成隔膜215中的撓曲而其可由一安裝在面板 110的卡匣接收部25内之感測元件（未圖示）所感測。孔260 可在卡匣200的初始備妥期間讓空隙230被清除空氣。更重 要的是，孔260的尺寸及形狀係使得進入吸出管線22之任何 空氣氣泡無法容易地流過孔260且進入空隙230。孔260的位 置及尺寸係促進管件延伸部240内之良好的氣泡留置但在 空隙230的初始液體充填期間仍可讓流體流過孔260。 如第4圖清楚地顯示’為了促進空隙230’的初始充填， 管件延伸部240’的内部尺寸可具有一降低直徑部241藉以 在管件延伸部240,内生成一流限制。該流限制係在限制器 242下方經過孔260’之空隙230’的初始液體充填期間促進液 體流。管件延伸部240’内的流限制器242亦在限制器242上 方的孔260”與限制器242下方的孔260,之間生成一壓力 差。此差壓係在高液體流及紊擾液體流事件下生成經過空 隙230’之流。範例中，孔260、260,及260”係為位於0.0002 平方吋至0.02平方吋的級數之面積。孔260 ' 260’及260”的 此等精密尺寸係防止空氣氣泡及經吸出組織因為氣泡的表 面張力而穿過孔260、260’及260”。圍繞懸浮於一液體中的 空氣泡之液體膜係極強韌且很能抵抗穿刺或破裂。因此， 孔260、260’及260”的小尺寸係防止任何空氣氣泡穿過孔 260、260’及260”。此外，使用期間，通常因為泵25〇的操 作而在吸出管線22及22 ’及管件延伸部240及240，中抽取一 1320718

真空（負壓力）。由於此真空之緣故’毫無或極少液體逃出管 件延伸部外且進入空隙230及230’内。因此，幾乎沒有流體 流入空隙230及230’藉以將任何空氣氣泡攜入空隙mo及 230,内。 此描述係僅供示範及說明。熟習相關技術者瞭解可對 於所描述的本發明作出修改而不脫離其範圍或精神。 C圓式簡單說明3

第1圖為可配合使用本發明之一手術系統的立體圖； 第2圖為可配合使用本發明之一外科卡匣的立體圖·’ 1〇 第3圖為本發明的壓力感測腔室之第一實施例的放 立體圖； 第4圖為本發明的壓力感測腔室之第二實施例的放大 立體圖。 【主要元件符號說明】

10…可調整式梅約(mayo)托板 215…壓力感測隔膜 20…手持件 220…體部 22,22’…吸出管件 230,230’…空隙 24…灌注管件 240,240’…管件延伸部 25…卡匣接受部 241…降低直徑部 26…電源線纜 242…流限制器 110···手術面板 250…蠕動泵 200…卡匣 …孔 210…壓力感測腔室 11

Claims (1)

1320718 修正9期：98年11月30曰 十、申請專利範圍： 1·—種卡匣，包含： a) —體部； 5

10 b) 一壓力感測腔室，其形成於該體部中；及 h 0-管件延伸部’其延伸經過力制腔室該 s件L伸。P具有-降低直;^部以及與該屢力感測腔室 呈流體導通之至少一孔。 2.如申請專利範㈣1項之卡厘，其中該>1力感測腔室係 包含一被一壓力感測隔膜所包圍之形成於該體部中之 中空空隙。 3·如申請專利範圍第i項之卡E，其中該卡_ —步包含 一螺動系’該管件延伸部係與朗祕呈流體導通。 4. 如申請專·㈣丨項之切，其巾料孔係為近似 0.0002平方吋至〇〇2平方吋之間的面積。 5. 如申請專利範圍第i項之切，其中該管件延伸部係一 體成型在該體部中。 6·如申請專利範圍第i項之卡E，進—步包含_連接至該 卡ϋ之吸出管件而該管件延伸部形成為該吸出管件的 一部分。 •如申請專利範圍第3項之#，進一步包含—連接至該 卡S且與該場動泵呈流體導通之吸出管件而該管件延 伸部形成為該吸出管件的一部分。 •如申請專利_第丨項之切，其中料孔的尺寸及形 狀係使得進入該管件延伸部的任何空氣氣泡不會進入 r 12 1320718 該壓力感測腔室。 9. 一種卡匣，包含： a) —體部； b) —壓力感測腔室，其形成於該體部中，該壓力感 5 測腔室係形成為被一壓力感測隔膜所包圍之該體部中 之一中空空隙；及 c) 一管件延伸部，其一體成型於該體部中且延伸經 過該壓力感測腔室，該管件延伸部具有一降低直徑部以 及與該壓力感測腔室呈流體導通之複數個孔。 10 15 20 10. 如申請專利範圍第9項之卡匣，其中該卡匣進一步包含 一蠕動泵，該管件延伸部係與該蠕動泵呈流體導通。 11. 如申請專利範圍第9項之卡匣，其中該等孔係為近似 0.0002平方吋至0·02平方吋之間的面積。 12. 如申請專利範圍第9項之卡匣，進一步包含一連接至該 卡匣之吸出管件。 13. 如申請專利範圍第10項之卡匣，進一步包含一連接至該 卡匣且與該蠕動泵呈流體導通之吸出管件。 14. 如申請專利範圍第9項之卡匣，其中該等孔的尺寸及形 狀係使得進入該管件延伸部的任何空氣氣泡不會進入 該壓力感測腔室。 15. —種手術系統，包含·· a) —手術面板，其具有--^匣接收部； b) —手術卡匣，其被該面板接收於該卡匣接收部 中，該卡匣具有： 13 νυ/18 5

15

20 —i)一體部； •-ii)一壓力感測腔室，其形成於該體部中；及 —iii)一管件延伸部，其延伸經過該壓力感測腔室， 該管件延伸部係具有一降低直徑部以及與該壓力 感測腔室呈流體導通之複數個孔。 16. 如申請專利範圍第15項之手術系統，其中該壓力感測腔 室包含被一壓力感測隔膜所包圍之形成於該體部中之 一中空空隙。 17. 如申請專利範圍第15項之手術系統’其中該卡匣進一步 包含一蠕動泵，該管件延伸部係與該蠕動泵呈流體導 通。 •如申β月專利範圍第15項之手術系統’其中該等孔係為近 似0.0002平方吋至〇.〇2平方吋之間的面積。 19·如申請專利範圍第15項之手術系統，其中該管件延伸部 係一體成型在該體部中。 20·如申請專利範圍第15項之手術系統，進一步包含—連接 至該卡匣之吸出管件而該管件延伸部形成為該吸出管 件的一部分。 21·如申請專利範圍第17項之手術系統，進一步包含—連接 至該卡匣且與該蠕動泵呈流體導通之吸出管件而該管 件延伸部形成為該吸出管件的一部分。 22.如申請專利範圍第15項之手術系統，其中該等孔的尺寸 及形狀係使得進入該管件延伸部的任何空氣氣泡不會 進入該壓力感測腔室。 14