TWI395896B - 於自由態下呈常態性關閉之閥 - Google Patents
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Description
此申請案係依35 U.S.C.§119對於2006年9月26日提申的美國臨時專利申請案號60/847,159主張優先權,該案的整體內容合併於本文中以供參考。
本發明有關手術系統及方法。更特定言之,本發明有關一眼科手術系統中使用的手術匣中所採用之閥設計。
人類眼睛會受到數種疾病而造成緩和的劣化到完全喪失視力。雖然隱形眼鏡及眼鏡可補償部分病症,其他則需要眼科手術。一般而言,眼科手術分成諸如玻璃體視網膜等後段程序,及諸如白內障手術等前段程序。更近來,已經發展出合併的前及後段程序。
供眼科手術用之手術儀器可專門用於前段程序或後段程序或者支援兩者。任何案例中,手術儀器常需要使用諸如手術匣、流體袋、管件、手件梢端及其他消耗品等相關聯的消耗品。
一手術匣可依據程序及手術儀器來提供多種不同的功能。譬如,用於白內障手術(譬如晶體乳化術)之手術匣係幫助管理出入一手術位址之灌注及吸出流。手術匣亦可供支撐流體袋,一用於將真空/壓力導引至手術儀器之歧管,及其他機能。
一諸如白內障手術等手術程序期間,流體流被手術匣內之閥所控制。然而,現今的匣設計係利用被歸類為“常態性開啟”之閥,代表該閥除了被主動地接合使其關閉外則為開啟。這些常態性開啟的閥係在匣裝設及移除期間容許流體侵入匣的(且因此手術系統的)吸出路徑內。並且,常態性開啟的閥可導致從接收器被移除時使液體自匣埠滴流,其限制了手術程序的整體潔淨度。尚且,對於部分應用,常態性開啟的閥在喪失動力情況中並非“失效仍安全”,導致喪失動力時潛在不良的流體流。
因此,需要一可控制匣內的液體流且同時消除或降低先前技藝匣閥設計的問題並可提供增加的機能、可靠度、潔淨度及安全性之匣閥設計。
本發明的實施例提供一其中使閥呈常態性關閉之閥設計。常態性關閉的閥可包含由一彈性體閥轂之一外緣的底側及一圓形閥座所形成之一圓形閥密封面,其由一譬如模製至一塑料匣內之通孔的外緣形成,故使閥密封面、閥座、及通孔為同心。閥轂可為一中空“菇”形閥轂,或一圓錐形閥轂。若未施力至閥轂的內側表面,由於閥轂在略微較長通孔上方的拉伸所生成之穩態自由態負荷使得閥密封面休止抵住閥座而沒有流體可穿過該閥。當一力施加至閥轂的內側表面時,閥密封面自閥座位移,而容許流體位於閥密封面與閥座之間且隨後穿過閥轂與通孔的內側表面之間。
一較佳實施例中,閥設計可使用於一適可使用於眼科手術中之流體件匣中。
本發明的實施例藉由在匣裝設期間、匣建置期間、該程序期間及匣移除時消除不良流體侵入一匣的吸出路徑內來提供一優點。
本發明的實施例藉由在移除之後防止自匣吸出埠產生滴流因此改良手術程序的整體潔淨度來提供另一優點。
本發明的實施例藉由在喪失動力狀況期間提供對於失效仍安全之主動控制來提供另一優點。
可連同圖式參照下文描述更完整地瞭解本發明及其優點,其中類似的編號代表類似的特徵結構且其中:第1圖為一手術機台的一實施例之圖解代表圖;第2圖為一手術匣的一實施例之圖解代表圖;第3圖為一匣接收器的一實施例之圖解代表圖;第4圖為未施力至中空菇形閥轂的內側表面時之本發明的橫剖視圖;第5圖為當施力至中空菇形閥轂的內側表面時之本發明的橫剖視圖。
本發明的較佳實施例顯示於圖中,利用類似的編號來代表不同圖中的類似及對應部份。
本發明的實施例包括一常態性關閉之閥,代表在靜態穩態條件下並無流體可穿過該閥。根據一實施例,閥密封面可為一彈性體性中空菇或圓錐形閥轂的一底側上之外緣且閥座可為一通孔的外緣而其設計成除非施力至閥轂的內表面否則不使流體穿過該閥。根據一較佳實施例,該閥將被使用在一適可使用於一眼科手術機台中之流體件匣中。
第1圖為一眼科手術機台100的一實施例之圖解代表圖。手術機台100可包括一具有觸控螢幕115之轉座監視器110。轉座監視器110可對於需要觀看觸控螢幕115的任何人被定位在多種不同的定向中。轉座監視器110可以從側至側方式作搖擺,且亦作旋轉及傾斜。觸控螢幕115提供一可容許使用者與機台100互動之圖形使用者介面(GUI)。
手術機台100亦包括一用來將不同工具及消耗品連接至手術機台100之連接面板120。連接面板120可譬如包括一凝結連接器,平衡鹽溶液接收器,用於不同手件之連接器及一流體管理系統(FMS)或匣接收器125。手術機台100亦可包括多種不同的使用者友善式特徵結構,諸如一腳踏板控制器(譬如儲存於面板130後方)及其他特徵結構。操作中,一匣(未圖示)可安置在匣接收器125中且以鉗件被固持在定位以盡量減少使用期間之運動。
第2圖為一手術匣150的一實施例之圖解代表圖。匣150可提供一可在一手術程序後棄置之關閉式系統流體性裝置。匣150可包括一匣體部155及與自匣體部155突出的鉗件構成介面之部分(譬如,概括顯示於鉗夾區160及165處)。匣150可由ABS塑料或其他適當材料形成。圖示實施例中,匣150由三個主要段形成:一當匣150插入手術機台100內時面對手術機台之內或手術機台介面段170,一中間段175及一覆蓋板179。匣150的不同段可經由一壓入配合、互鎖籤片、化學結合、熱結合、機械緊固件或該技藝已知的其他附接機構被耦合在一起。其他實施例中,匣150可由單件或多件形成。
手術機台介面段170可在使用期間面對該機台且對於流體流通路(譬如,用於由一彈性體性泵隔膜所提供的蠕動泵之流體通路177)、閥(譬如,概標為195之充注/抽出閥)、及其他特徵結構提供一介面以管理流體流。匣150亦可附接至一流體袋(未圖示)以在一程序期間收集流體。位居一匣接收器(第3圖中顯示於135)上之銷係操縱彈性體性閥195使得匣內的流體流可受到控制而使來自匣的流體不會接觸手術機台或匣接收器。
根據本發明的不同實施例,手術匣150包括用以容納流體之室以供抽出及充注。譬如,室殼體180可包括兩充注室181/182。一第三室185可在相對於室殼體180之匣150的相對側(譬如,位於以190表示之匣150的側)上位於匣150內部。根據一實施例,可由熟習該技術者所將得知的不同部件來決定室中之流體位準。
第3圖為不具有匣之匣接收器125的一實施例之圖解代表圖。匣接收器125可具有銷的不同組態(概標為135),其設計成用於衝擊在手術匣150的彈性體性閥隔膜上作為一用來控制匣內的流體流之部件。匣接收器125可進一步包括一開口以容許蠕動泵滾子140在操作期間接觸到手術匣150。一蠕動泵及互補性匣的一實施例描述於索潤森(Sorensen)的美國專利申請案號6,293,926中,其完整合併於本文中以供參考。
手術匣150在第3圖的實施例中藉由一具有一底軌142及一頂軌(未圖示)之鉗件被固持在定位。各軌可具有在對應鉗夾區中與匣作接觸之鉗夾指(譬如鉗指144)。一釋放按鈕146被壓抵以引發匣自鉗件之釋放。依據手術機台100而定,匣釋放程序可包括數個步驟,包括使壓力或流體貫通,使鉗件脫離或其他步驟。藉由範例提供第3圖的組態。匣接收器125的形狀因數、銷的安置及數量及匣接收器125的其他特徵結構係可依據手術機台100、所進行的手術程序及其他因素而定。
第4圖為本發明的一閥之一實施例在一穩態狀況中的橫剖視圖。一中空菇形閥轂210位居殼體205的通孔225內(其在一較佳實施例中將為一手術匣150的塑料體部)。圓形閥座220位居通孔225的外緣中,且圓形閥密封面215位居菇形閥轂210的外緣處。閥200可構形為可使閥座220、閥密封面215、及通孔225為同心。通孔225的長度217略微地長於210的未拉伸長度;因此,當未施力至閥轂210的內表面240時,由於通孔225的略微較長長度上方之閥轂210拉伸所生成之穩態自由態負荷而在閥密封面215與閥座220之間維持接觸。結果,從通路230進入室231的流體將不能穿過閥密封面215與閥座220之間及移動至通路235內。由於此組態之緣故,閥200在穩態狀況中係為關閉且禁止流體流。
第5圖為有一以箭頭246所示的力被施加至閥轂210的內側表面240之閥200的橫剖視圖。力246具有使閥轂210的菇形頭位移一距離219以使閥密封面215及閥座220不再接觸之效果。閥轂210的中空彈性體性圓柱形部分之拉伸亦造成閥轂210的外側直徑收縮,其導致圓柱形閥轂210的外側壁與通孔225的一內壁270之間的一徑向間隙245。間隙219及245可容許從通路230進入室231之流體穿過該閥且進入通路235內。
雖然已參考特定實施例來描述本發明,應瞭解實施例僅為示範性質且本發明的範圍不限於這些實施例。可能對於上述實施例具有許多變異、修改、添加及改良。可想見這些變異、修改、添加及改良落在由申請專利範圍所詳述之本發明的範圍內。
100...眼科手術機台
110...轉座監視器
115...觸控螢幕
120...連接面板
125,135...匣接收器
130...面板
140...蠕動泵滾子
142...底軌
144...鉗指
146...釋放按鈕
150...手術匣
155...匣體部
160,165...鉗夾區
170...手術機台介面段
175...中間段
177...流體通路
179...覆蓋板
180...室殼體
181,182...充注室
185...第三室
190...匣側
195...充注/抽出閥,彈性體性閥
200...閥
205...殼體
210...中空菇形閥轂
215...圓形閥密封面
217...通孔225的長度
219...距離
220...圓形閥座
225...通孔
230,235...通路
231...室
240...閥轂210的內表面
245...徑向間隙
246...箭頭
270...通孔225的內壁
第1圖為一手術機台的一實施例之圖解代表圖;第2圖為一手術匣的一實施例之圖解代表圖;第3圖為一匣接收器的一實施例之圖解代表圖;第4圖為未施力至中空菇形閥轂的內側表面時之本發明的橫剖視圖;第5圖為當施力至中空菇形閥轂的內側表面時之本發明的橫剖視圖。
200...閥
205...殼體
210...中空菇形閥轂
215...圓形閥密封面
217...通孔225的長度
220...圓形閥座
225...通孔
230...通路
231...室
235...通路
240...閥轂210的內表面
Claims (8)
- 一種閥系統,包含:一殼體,其包含一流體入口通路及一流體出口通路,其中該等兩通路由一通孔連接;及一彈性體性閥轂,其具有一形成有一內部腔體的中空彈性體性圓柱形部分以及一頭部部分,該腔體在一與該頭部部分呈相對之彈性體性圓柱形部分的第一端處包含一開口,該彈性體性圓柱形部分以同心式方向延伸通過該通孔,以使得在靜態條件下,在該閥轂的頭部部分一底側上之一外緣形成一閥封面,該閥封面維持接觸於該通孔的一外緣而防止流體流經該通孔,該通孔之外緣形成一閥座,該閥轂具有一個在下述情況下打開的位置:藉由施加一力至該腔體的一內表面,該彈性體性圓柱形部分被軸向地拉伸,而使該閥封面從該閥座位移而在該二者之間形成一間隙,進而使得該流體入口通道和該流體出口通道通過該通孔而流體連接。
- 如申請專利範圍第1項之閥系統,其中該頭部部分為一具有一內表面之中空菇形頭部部分。
- 如申請專利範圍第2項之閥系統,其中該流體連接部還包括一徑向間隙,其係位在該通孔的外表面與該通孔相鄰的彈性體性圓柱形部分的外表面之間,且該彈性體性圓柱形部分因為施加一力至該腔體的內表面使得彈性體的圓筒部收縮。
- 如申請專利範圍第1項之閥系統,其中該閥轂為一圓錐 形閥轂,且其中該圓錐形閥轂的圓錐形之一外直徑扺靠於該通孔的一邊緣形成一密封表面。
- 如申請專利範圍第1項之閥系統,其中該殼體為一手術匣。
- 如申請專利範圍第5項之閥系統,其中該手術匣適可供一次使用後棄置。
- 如申請專利範圍第5項之閥系統,其中該手術匣適可插入一位居一眼科手術機台上之匣接收器內。
- 如申請專利範圍第7項之閥系統,其中該眼科手術機台上之匣接收器包含用於將一力施加至該閥轂的內表面之部件。
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