TWI404523B - 具有氣泡分離結構的手術匣 - Google Patents

Description

具有氣泡分離結構的手術匣 發明領域

本發明一般係有關和顯微手術系統一起使用之手術匣，尤其是有關和眼科顯微手術系統一起使用的這類手術匣。

發明背景

於進行小切口手術期間，特別是在眼科手術期間，將小型探棒插入手術部位以切割、移除或處理組織。在這些手術過程中，液體通常會滲入眼睛，而輸液及組織係從手術部位抽出。於本發明之前，所適用之抽吸系統類型通常不是流動控制就是真空控制，視系統中所用之幫浦類型而定，各類系統均具備若干優點。

真空控制抽吸系統乃藉由設定預期之真空位準而運作，系統則試圖維持該位準。流量取決於眼內壓力、真空位準及液體路徑上的流動阻力，實際流量資訊並無法得知。真空控制抽吸系統通常使用一具氣動式或隔膜式幫浦，真空控制抽吸系統所提供之優點在於當抽取空氣時、例如在空氣/液體交換過程期間，可迅速反應時間點、控制漸減的真空位準和理想的流體效率。這類系統的缺點為缺乏流量資訊，導致超音波晶體乳化或碎化手術期間形成瞬間高流量，並且無法偵測是否發生阻塞。真空控制系統很難在流量控制模式下運作，原因在於即時性非侵入式測量流量的問題。

流量控制抽吸系統藉由設定預期的抽吸流量並使系統維持該流量而運作，流量控制抽吸系統通常使用一具蠕動式、渦捲式或輪葉式幫浦，流量控制抽吸系統所提供的優點為流量穩定，且當發生阻塞時能自動地增加真空位準。這類系統的缺點在於反應時間點較慢，當使用大型適性構件時會導致阻塞破裂、以及在頂端阻塞期間無法線性地降低真空位準。流量控制系統很難在真空控制模式下運作，原因在於測量真空時的時間延遲可能造成控制迴路不穩，而降低動態效率。

目前可用的一個眼科手術系統、亦即購自Storz Instrument Company的MILLENIUM系統，同時包含了一個真空控制抽吸系統(使用一具氣動式幫浦)及一個單獨的流量控制抽吸系統(使用一具渦捲式幫浦)。此二幫浦不能同時使用，且每具幫浦需要獨立的抽吸管件及卡匣。

另一個目前可用的眼科手術系統、亦即購自Alcon Laboratories Inc的ACCURUS系統，同時包含了一具氣動式幫浦和一具蠕動式幫浦，並以串連方式運作。氣動式幫浦從手術部位將材料抽到一個小收集室中，蠕動式幫浦則從小收集室將材料抽到一個較大收集袋中。蠕動式幫浦並未對手術部位進行真空抽吸程序，因此，系統係以真空控制系統的一個角色運作。

於真空控制抽吸系統及流量控制抽吸系統兩者中，自手術部位抽出之流動輸液及眼睛組織被注入手術匣內部的一個抽吸室中。於某些真空控制抽吸系統中，精確地測量抽吸室內之液體水位相當重要，有若干理由證實此精確量測在傳統抽吸系統中具挑戰性。在許多傳統手術匣中，抽出的液體從抽吸室頂端進入該室，其係滴入室內而造成液面不穩且難以測量液體水位。抽吸室內已使用若干個光學感測器測量液體水位，然而已經證實利用光學感測器難以精確地測量這種液體水位，且光學感測器對於進入手術匣內之周圍光線的干擾相當敏感。

因此，對於測量手術匣之抽吸室內的液體水位之改良方法，其需求仍繼續存在著。

發明概要

本發明係有關一種其內配置了一個抽吸室的手術匣，抽吸室包括一個流體連接至手術裝置的第一入口、一個流體連接至手術台內之真空源以將流動輸液從手術裝置中抽出的第二入口、以及一個將抽吸室分成第一部份和第二部分的氣泡分離結構。氣泡分離結構具有一個供液體通過但防止氣泡從第一部份進入第二部分之第一開口，以及一個讓來自第二部分之液體回到第一部份之第二開口。

圖式簡單說明

為了更加徹底瞭解本發明和其之目的與優點，可參看下列說明以及諸幅附圖，其中：第1圖例示了顯微手術系統中的一個抽吸控制圖解；第2圖為根據本發明一項較佳實施例之手術匣本體及氣泡分離結構的一個前分解透視圖；第3圖為第2圖之氣泡分離結構的部分放大後部透視圖；第4圖為第2圖之手術匣本體前視圖；以及第5圖為第2圖之手術匣本體後視圖。

較佳實施例之詳細說明

藉由參看諸幅附圖之第1－5圖，最能瞭解本發明之較佳實施例及其優點，類似數字乃用於各種不同附圖中之類似及相對應部件。

顯微手術系統10包括一個加壓氣體源12、一個隔離閥14、一個真空比例閥16、一個選擇性第二真空比例閥18、一個壓力比例閥20、一個真空產生器22、一個壓力轉換器24、一個抽吸室26、一個液面感測器28、一個幫浦30、一個收集袋32、一個抽吸口34、一個手術裝置36、一部電腦或微處理器38、以及一個比例控制裝置。系統10的各種不同構件乃透過液壓管路44、46、48、50、52、54、56及58連接，系統10的各種不同構件則透過界面60、62、64、66、68、70、72、74及76以電氣方式連接。閥14最好是一個“開/關”電磁閥，閥16－20最好是比例電磁閥。真空產生器22可以是任何適用於產生真空的裝置，但最好是當隔離閥14和真空比例閥16及(或)18開啟且來自加壓氣體源12之氣體通過真空產生器22時能夠產生真空的一個真空晶片或流量計晶片。壓力轉換器24可以是任何適用於直接或間接測量壓力及真空的裝置。液面感測器28可以是任何適用於測量抽吸室26內部之液體42水位的裝置，但最好能夠以連續方式測量液體水位。液面感測器28最好是能夠以連續方式測量液體水位的一個光學感測器。幫浦30可以是任何適用於產生真空的裝置，但最好是一個蠕動式幫浦、渦捲式幫浦或輪葉式幫浦。微處理器38能夠實施迴授控制，且最好是PID控制。比例控制器40可以是任何適用於按比例控制系統10及(或)手術裝置36的裝置，但最好是一個腳動控制器。

系統10最好利用三種不同方法控制抽吸程序，亦即真空控制、吸力控制及流動控制。這些方法在2005年6月21日歸檔之共同審理中的美國專利申請案序號11/158,238及共同審理中的美國專利申請案序號11/158,259中有更完整之說明，兩者均為附屬之專利申請案所共有。

在每個這些方法中，可透過液壓管路50、56及58將手術裝置36及抽吸室26抽成真空。抽吸室26裝滿了利用手術裝置所抽出的液體42，液體42則包含流動輸液及抽出的眼睛組織。

如第2－5圖中所示，手術匣100具有一個包含抽吸室26及一個吸氣來源室104的本體102。為清楚起見，有一個密封於本體102前面的蓋子並未示出；為清楚起見，有一塊密封於本體102後面的夾板並未示出。吸氣來源室104的容量最好比抽吸室26小，有一個入口106連接抽吸室26和吸氣來源室104，有一個出入口108連接吸氣來源室104和液壓管路50。如上所述，液壓管路50乃接至真空產生器22。有一個入口110連接抽吸室26和液壓管路56。如上所述，液壓管路56經由抽吸口34及液壓管路58連接至手術裝置36，有一個入口112連接抽吸室26和液壓管路52。有一個氣泡分離結構114配置於抽吸室26內部，氣泡分離結構114最好包含一個供與抽吸室26的一個內壁122咬合之第一支撐面116、一個供與抽吸室26的一個內壁124咬合之第二支撐面118、以及一個配置於第一支撐面116與第二支撐面118之間的分隔面120。分隔面120於其底端處或底端附近具有一個開口126，而支撐面116於其頂端處或頂端附近具有一個開口128。本體102最好由塑膠材料鑄造而成。抽吸室26、吸氣來源室104、入口106、出入口108、入口110及入口112最好與本體102一體成形。氣泡分離結構114最好由塑膠材料鑄造而成，且設計成以摩擦方式固定於抽吸室26內部。另外，氣泡分離結構114亦可和本體102一體成形。無論如何，氣泡分離結構114最好是不透明的。

如第1圖中最清楚所示，抽吸室26內存在著液體42，而空氣43位於抽吸室26內的液體42上方，當手術系統將抽吸室26抽成真空時，有些液體42會和空氣43混合，通常位於氣泡上面或內部。氣泡分離結構114將抽吸室26分成前後部分，液面感測器28測量位於分隔面120後方之抽吸室26後面部分中的液體水位。隨著液/氣混合物經由入口110進入抽吸室26，分隔面120之開口126會阻擋氣泡通過，而僅允許液體進入抽吸室26的後面部分。支撐面116之開口128允許抽吸室26後面部分中的液體再次進入抽吸室26前面部分，抽吸室26中的液體42水位在氣泡分離結構114兩側仍然相等。藉將進入抽吸室26前面部分之氣泡予以分離，氣泡分離結構114使液面感測器28能夠以精確而可靠之方式測量抽吸室26中的液體水位，並排除了任何與氣泡相關之誤差。氣泡分離結構114之不透明特性可排除液面感測器28因周圍光線進入手術匣內而產生的任何誤差。

吾人相信由前述之說明，本發明之操作及建構將顯而易見，雖然上文繪示或敘述之裝置及方法較佳，然其可做各種不同變化及修正，並不會偏離本發明在下列申請專利範圍中定義之精神與範圍。

10．．．顯微手術系統

12．．．加壓氣體源

14．．．隔離閥

16．．．真空比例閥

18．．．選擇性第二真空比例閥

20．．．壓力比例閥

22．．．真空產生器

24．．．壓力轉換器

26．．．抽吸室

28．．．液面感測器

30．．．幫浦

32．．．收集袋

34．．．抽吸口

36．．．手術裝置

38．．．電腦或微處理器

40．．．比例控制裝置

42．．．液體

43．．．空氣

44，46，48，50，52，54，56，58．，．液壓管路

60，62，64，66，68，70，72，74，76．．．界面

100．．．手術匣

102，116．．．本體

104．．．吸氣來源室

106，110，112．．．入口

108．．．出入口

114．．．氣泡分離結構

116，118．．．支撐面

120．．．分隔面

122，124．．．內壁

126，128．．．開口

第1圖例示了顯微手術系統中的一個抽吸控制圖解；第2圖為根據本發明一項較佳實施例之手術匣本體及氣泡分離結構的一個前分解透視圖；第3圖為第2圖之氣泡分離結構的部分放大後部透視圖；第4圖為第2圖之手術匣本體前視圖；以及第5圖為第2圖之手術匣本體後視圖。

26．．．抽吸室

32．．．收集袋

34．．．抽吸口

54，56．．．液壓管路

100．．．手術匣

102．．．本體

104．．．吸氣來源室

106，110，112．．．入口

108．．．出入口

114．．．氣泡分離結構

116，118．．．支撐面

120．．．分隔面

122，124．．．內壁

126，128．．．開口

Claims (6)

1. 一種在其內配置有一個抽吸室之手術匣，該抽吸室包括有：一個用於流體連接至一手術裝置的第一入口；一個用於流體連接至一手術台內之真空源以將流動輸液從該手術裝置中抽出的第二入口；以及其特徵在於一固接在該抽吸室中並將該抽吸室分隔成第一L部份和第二部分的氣泡分離結構，該氣泡分離結構具有：一個供與抽吸室內壁接合之第一支撐面，一個供與抽吸室內壁接合之第二支撐面，以及一個位於該第一支撐面與該第二支撐面之間的分隔面，其中，該分隔面具有一容許液體通過但防止氣泡從該第一部份進入該第二部分之第一開口，且該第一支撐面具有一容許液體從該第二部分回到該第一部份之第二開口，且該第二部份係設置成可操作來收集液體，以用於測量該抽吸室中之流體位準。
2. 如申請專利範圍第1項之手術匣，其中該第一入口乃配置於靠近該抽吸室的一個底部，而該第二入口配置於靠近該抽吸室的一個頂端。
3. 如申請專利範圍第2項之手術匣，其中該第一開口係配置於靠近該氣泡分離結構的一個底部。
4. 如申請專利範圍第3項之手術匣，其中該第二開口係配置於靠近該氣泡分離結構的一個頂端。
5. 如申請專利範圍第4項之手術匣，其中該第一開口及該第二開口之操作功用在使該第一部份中的流體位準與該第二部分中的流體位準保持相等。
6. 如申請專利範圍第1項之手術匣，其中該氣泡分離結構係不透明的。