專利名稱：用于后段體積測量的方法和系統的制作方法
技術領域：
本公開涉及對眼后段體積的確定，以及對玻璃體視網膜手術程序的流體空氣交換(“FAX”)和空氣氣體交換期間的手術程序和氣體使用效率的改善。
背景技術：
流體空氣交換程序涉及隨著流體被抽吸出眼外將空氣灌注到眼內。隨后的空氣氣體交換將一定體積的氣體空氣混合物注入眼內，用來移走并取代最初在眼內的空氣。在獲取期望的氣體和空氣混合物的同時確保所得的混合物被正確遞送到眼后段會導致氣體的浪費和手術時間的延長。由此，在氣體空氣混合處理期間，超出占據后段所需的大量體積的氣體被釋放到環境中，并且手術被延遲。
發明內容
根據一個方面，本公開描述了一種用于確定眼后段體積的系統。所述系統包括與眼后段流體耦合的收集腔。該收集腔適于接收來自眼后段的流體。所述系統還包括適于將氣體供應提供給眼后段的氣體源；以及控制器。所述控制器可適于:接收第一輸入，以啟動來自氣體源的用于引入眼后段的氣體供應；接收第二輸入，以使來自氣體源的氣體供應停止；響應于從后段排出的流體，檢測收集腔的流體水平的改變；以及使用檢測到的流體水平的改變確定眼后段的體積。另一方面包括用于確定眼后段體積的計算機程序產品。該計算機程序產品包括在被執行時可操作用于接收排出眼后段中流體的信號的機器可讀指令。該計算機程序產品還包括在被執行時可操作用于接收來自適于監測收集腔內流體水平的水平傳感器的信號(所述信號指示收集腔內的初始流體水平)，啟動來自氣體供應的氣體流以及接收停止氣體流的信號的機器可讀指令。所述氣體供應可以與眼后段流體耦合。停止氣體流的所述信號指示后段中的流體已從眼后段大致排空。此外，該計算機程序產品還包括在被執行時可操作用于停止來自氣體供應的氣體流，接收來自水平傳感器的指示收集腔內最終流體水平的信號，以及使用收集腔內的初始流體水平和收集腔內的最終流體水平確定眼后段體積的機器可讀指令。再一方面涉及一種用于確定眼后段體積的方法。所述方法可以包括確定與眼后段流體連通的收集腔內的初始流體水平，并且將來自氣體源的氣體供應提供給眼后段。該氣體源可以與眼后段流體連通。眼后段的體 積可以包括流體。所述方法還可以包括使用氣體供應將來自眼后段的所述體積的流體排出到收集腔內，確定收集腔內的最終流體水平，以及基于收集腔內的最終流體水平和收集腔內的初始流體水平之差來確定眼后段的所述體積。
所述各個方面可以包括如下特征的一個或多個。流體源可以適于將流體供應提供給眼后段的，并且流體控制設備可以與流體源和氣體源流體耦合。該流體控制設備可以適于將所述流體源或所述氣體源選擇性地流體耦合至眼后段。控制器可以適于接收第三輸入，以使得流體控制設備將流體源流體耦合至眼后段；接收第四輸入，以啟動從流體源到眼后段的流體流；接收第五輸入，以使從流體源到眼后段的流體流停止；以及接收第六輸入，以將氣體源流體耦合至眼后段。適于響應于從后段排出的流體檢測收集腔的流體水平的改變的控制器包括適于如下的控制器:當接收到第一輸入時檢測收集腔內的初始流體水平；以及當接收到第二輸入時檢測收集腔內的最終流體水平。水平傳感器可以適于檢測收集腔內的流體水平。該水平傳感器適于感測收集腔內的初始流體水平和收集腔內的最終流體水平。輸入設備可被用于將輸入發送至控制器以實現啟動氣體供應和停止氣體供應中的至少一種。該輸入設備可以是腳控設備。收集腔可以包括第一收集腔以及與第一收集腔流體耦合的第二收集腔。處理器可以適于檢測第一收集腔的水平，并且在第一收集腔內的檢測水平超過所選水平時將來自第一收集腔的流體體積轉移至第二收集腔。第一通路可以流體耦合氣體源和眼后段。第二通路則可流體耦合眼后段和收集腔。適于確定眼后段體積的控制器包括適于如下的控制器:當接收到第一輸入時接收收集腔的初始流體水平；當接收到第二輸入時接收收集腔的最終流體水平；基于最終流體水平和初始流體水平確定收集腔內的體積改變；以及從收集腔內的體積改變中減去由第一通路限定的第一體積和由第二通路限定的第二體積。處理器可以適于使得所述顯示器顯示所確定的眼后段的體積。填塞氣體源可以適于選擇性地流體耦合至眼后段并向其供應一定量的填塞氣體。控制器可以適于基于所確定的眼后段體積和填塞氣體的期望濃度來確定引入眼后段的填塞氣體的量。所述各個方面可以包括如下特征的一個或多個。水平傳感器可以適于檢測到收集腔內的所選水平已被超過。響應于檢測到的流體水平超過所選水平，泵可以將收集腔內的部分流體轉移至補充容器。所述水平傳感器可以適于檢測收集腔內的流體水平已降至所選水平之下。所述泵則可使從 收集腔到補充腔的泵浦停止。眼后段的體積可以如下確定:基于最終流體水平和初始流體水平確定收集腔內的體積改變；通過組合轉移到補充容器的體積及收集腔內的體積改變，確定轉移的總體積；以及從轉移的總體積中減去由第一通路限定的第一體積和由第二通路限定的第二體積。氣體流可被啟動以從與氣體供應和眼后段流體耦合的第一通路、眼后段、及與眼后段和收集腔流體耦合的第二通路中排出基本所有流體。眼后段的體積可以如下確定:基于最終流體水平和初始流體水平確定收集腔內的體積改變；以及從收集腔內的體積改變中減去由第一通路限定的第一體積和由第二通路限定的第二體積。所述各個方面可以包括如下特征的一個或多個。確定與眼后段流體連通的收集腔內的初始流體水平包括用信號通知處理器以從適于測量收集腔內的流體水平的流體水平傳感器接收流體水平信號，所述處理器和所述流體水平傳感器通信耦合。通過操縱可通信耦合至處理器的輸入設備，用信號通知處理器以從適于測量收集腔內的流體水平的流體水平傳感器接收流體水平信號。確定收集腔內的最終流體水平包括用信號通知處理器以從適于測量收集腔內的流體水平的流體水平傳感器接收流體水平信號。所述處理器和所述流體水平傳感器通信耦合。使用氣體供應將來自眼后段的流體排出到收集腔內可以包括:將與氣體供應流體耦合的第一通路中的流體排出至眼后段；將眼后段體積中的流體排出；以及使用收集腔排出與眼后段流體耦合的第二通路中的流體。確定與眼后段流體連通的收集腔內的初始流體水平包括用信號通知處理器以從適于測量收集腔內的流體水平的流體水平傳感器接收流體水平信號。所述處理器和所述流體水平傳感器通信耦合。確定收集腔內的最終流體水平包括用信號通知控制器從流體水平傳感器接收流體水平信號。基于收集腔內的最終流體水平和收集腔內的初始流體水平之差來確定眼后段的所述體積包括:使用處理器確定收集腔體積改變，所述收集腔體積包括收集腔內的最終流體水平和收集腔內的初始流體水平之差；以及使用處理器通過從收集腔體積改變中減去第一通路體積和第二通路體積來確定眼后段的體積。
圖1是正經歷玻璃體視網膜手術程序的眼的截面圖。圖2是用于在玻璃體視網膜手術程序中使用的示例性系統。圖3是用于確定眼后段體積的示例性流程圖。
具體實施例方式本公開描述了用于確定眼后段體積的改進系統和方法。所確定的體積可被用于以一種更為有效的方式將填塞氣體混合物引入后段，藉此避免對填塞氣體的浪費和手術時間的延長。因此，改進的系統和方法例如通過精確測量眼后段的體積而被提供用于改善氣體使用并減少浪費。此外，在一些實現中，填塞氣體的混合固有地在眼后段內完成，由此避免手動混合。填塞氣體可在眼外科程序(諸如玻璃體視網膜手術程序)期間被遞送至眼內。
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圖1示出了眼10的截面圖。眼10包括前段20和后段30。角膜40和晶狀體50被發現位于前段20內。玻璃體(也被稱為“玻璃質”)60是一種果凍狀物質，其占據由后段30所限定的體積。圖中還示出了鞏膜70、視網膜80、視神經90和視網膜動脈100。在諸如涉及視網膜再附著的玻璃體視網膜手術程序的某些眼外科程序期間，需要將玻璃體從眼10的后段移除。玻璃質60的移除時被稱為玻璃體切除術的程序。在三端口玻璃體切除術期間，諸如套管110和套管120的套管可例如在睫狀體平坦部的區域內通過鞏膜70插入后段30。可將眼內照明器插入第三套管，該第三套管可以是例如與套管110和120類似的套管。用于眼內照明器插入的套管可以在與引入套管110或套管120的位置相似的位置處(例如，圖1表示的平面外)被引入眼內。眼內照明器用于在眼內提供照明。該照明可在程序期間由外科醫生使用。在該程序期間還可以通過上述套管的一個或多個將其他器械插入眼內。在玻璃體切除術期間，玻璃體60可由諸如玻璃體切割器130的切割器械移除。玻璃體切割器130可以通過套管(諸如套管110)插入眼內。玻璃體切割器130可操作用于切割玻璃質60和抽吸切割的玻璃質兩者。隨著玻璃質60被切割并移除，眼10內生成空隙140。為了防止眼塌陷，將流體灌注到眼10內。灌注套管150可被例如通過套管120引入眼10內，并且可以通過該套管傳遞灌注流體以維持眼內壓。切割可以繼續直到玻璃質60被大致移出眼10。玻璃質60可被移除以釋放牽引力和/或提供對視網膜80的訪問，諸如用以修復損傷、再附著視網膜或執行某些其他的程序或治療。出于討論的目的，描述視網膜的再附著。然而，該討論僅提供作為例子而非旨在限制本公開的范圍。于是，本公開旨在涵蓋可以包括將氣體引入眼內和/或測量眼后段體積的任何眼內程序。在某些實現中，玻璃體視網膜手術程序可以在玻璃體視網膜手術控制臺上執行，該控制臺例如可以是由 6201 South Freeway, Fort Worth, Texas76134 的 Alcon
Laboratories, inc.生產的Constellation 視覺系統。也可使用其他外科設備和/或
控制臺而不背離本公開的范圍。在視網膜80已被置于期望位置的視網膜再附著/再定位程序結束或接近結束時，可以用空氣來交換灌注流體(被稱為流體/空氣交換的處理，可互換地稱為“FAX”)。與空氣混合的長效填塞氣體隨后可被引入眼內(被稱為空氣/氣體交換的處理)。示例性的填塞氣體包括C3F8、SF6和C2F6,盡管也可以使用其他氣體。填塞氣體/空氣混合物(其后被稱為“填塞氣體混合物”)可被引入以保持視網膜80就位。為了消除或大幅減少對這些氣體的浪費，可以測量氣體要被注入的后段30并且僅將一小部分的100%氣體注入到該后段內。圖2示出了通過測量抽吸出的流體的體積來執行FAX程序的示例性系統200。系統200包括含有處理器220和存儲器230的控制器210、一個或多個輸入設備240、以及一個或多個輸出設備，諸如顯示器250。一個或多個輸入設備240可以包括小鍵盤、觸摸屏、鼠標、腳控輸入設備、或任何其他期望的輸入設備。系統200還可以包括其他特征，諸如下文將詳細描述的。此外，系統200可以是獨立系統。作為替換，系統200可被集成入手術控制臺，諸如上述的Constellation (星座)視覺系統,或是其他的手術控制臺或系統。系統200還可以包括水平傳感器270、280和290、氣體供應300、真空設備310、諸如蠕動泵的泵320、流控制閥325、以及被通稱為330的一個或多個傳感器或部件。在某些實現中，氣體供應300可以含有一定體積的空氣或其他氣體或氣體混合物。水平傳感器270、280和290可操作以分別用于檢測灌注流體源340、收集腔350和容器360內的流體水平。在某些實現中，容器360可以是引流袋。在某些實現中，容器360中的流體水平可由替換方式確定。例如，容器360中的流體體積可以如下確定:利用泵320的泵浦速率，將該泵浦速率與流速相關，并且對流速進行時間積分以確定體積。這一特征可被用作水平傳感器290的附加或替代。灌注管370可以在灌注流體源340和眼10之間延伸。抽吸管380可以在眼10和收集腔350之間延伸。在灌注管370和抽吸管380內形成的內部通路提供流體出入眼10的通道。在某些實例中，灌注管370和抽吸管380可以是已知或標準大小或型號。由此，灌注管370和抽吸管380的內部通路的橫截面積可以是已知的。例如，該內部通路可以具有圓形橫截面，并且該內部通路的直徑是已知的。體積則可以通過將灌注管370或抽吸管380的長度乘以內部通路的面積來確定。因此，由通過灌注管370和抽吸管380的通路所限定的體積可以是已知的或是可被確定的。然而，該內部通路可以具有任何期望的截面并且該內部通路的體積套管120可以通過其他方式知曉。
控制器210可操作用于接收、發送、處理和存儲與系統200相關聯的數據。一般而言，圖2提供的僅是本公開范圍內的一個處理器示例。每個處理器一般性地旨在涵蓋任何合適的處理設備。例如，雖然圖2例示了可與本公開一起使用的示例性控制器210，但是系統200也可以使用其他類型的控制器實現。確實，控制器210可以是任何計算機或處理設備，例如刀片服務器、通用個人計算機(PC)、Macintosh、工作站、基于Unix的計算機或任何其他合適設備。換句話說，本公開還考慮通用計算機以外的計算機以及缺乏常規操作系統的計算機。控制器210可以適于執行任何操作系統,包括Linux、UNIX、Windows Server或任何其他合適的操作系統。根據一個實施例中，控制器210還可以包括web服務器和/或郵件服務器或者可與其通信耦合。存儲器230可以包括任何存儲器或數據庫模塊，并且可以采取任何易失性或非易失性存儲器的形式，包括但不限于磁性介質、光學介質、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可移除介質或任何其他合適的本地或遠程存儲器部件。例示的存儲器230尤其可以包括后段體積確定應用260。應用260可以為諸如系統200的外科系統提供操作方面的指令，以確定眼后段體積。存儲器230可以存儲分類、框架、應用、備份數據、作業、或者包括任何參數、變量、算法、指令、規則或對其的引用的其他信息。存儲器230還可以包括其他類型的數據，諸如環境和/或應用描述數據、用于一個或多個應用的應用數據、以及涉及虛擬專用網絡(VPN)應用或服務的數據、防火墻策略、安全或訪問日志、打印或其他報告文件、超文本標示語言(HTML)文件或模板、相關或非相關軟件應用或子系統等等。結果，存儲器230也可被認為是數據儲存庫，諸如來自一個或多個應用的本地數據儲存庫。存儲器230還可以包括可由應用260使用的數據。應用260可以包括含有可操作用于利用接收到的數據(諸如在一個或多個算法中)以確定結果或輸出的指令的程序或程序組。所確定的結果可被用于影響系統200的一方面。應用260可以包括用于確定眼后段體積和用于控制系統200的一個或多個方面以對其進行促進的指令。例如，應用260可以確定對系統200的一個或多個調整。該調整可以通過發送至系統200的一個或多個部件的一個或多個控制信號來實現。雖然示出了示例性的系統200，但是系統200的其 他實現可以相比于所示包括更多、更少或不同的部件。處理器220執行指令并操縱數據以執行系統200的操作，例如計算和邏輯操作，并且例如可以是中央處理單元(CPU)、刀片、專用集成電路(ASIC)或現場可編程門陣列(FPGA)0雖然圖2例示了單處理器220，但是可以根據特定需要使用多處理器，并且對處理器220的引用意味著在可用時包括多處理器。例如，處理器220可以適于接收來自系統200各部件的數據的信息，處理接收到的數據，作為響應將數據發送至系統200的一個或多個部件。例如，處理器220可以向水平傳感器270、280和290、氣體供應300、真空設備310、泵320、一個或多個傳感器或部件330、以及可被包括在系統200內的其他部件發送數據，和/或接收來自上述部件的數據。處理器220可以運行應用260以執行后段體積確定活動，將數據發送至系統200的各部分并從所述部分接收數據，以完成這些活動。此外，處理器220可以將控制信號發送至一個或多個所述部件。例如，系統200的處理器220可以響應于接收到的數據發送控制信號。在某些實現中，處理器220可以運行應用260，并且作為響應，將控制信號發送至各系統部件。在圖1所示的示例性系統200中，例如處理器220可將控制信號發送給諸如閥325的一個或多個閥、氣體供應300、真空設備310、泵320或系統200的其他部件。
顯示器250向用戶(諸如醫務人員)顯示信息。在某些實例中，顯示器250是視覺顯示信息的監視器。在某些實例中，顯示器250可以作為顯示器和輸入設備兩者進行操作。例如，顯示器250可以是觸敏顯示器，其中用戶的接觸或與顯示器的其他接觸產生對系統200的輸入。顯示器250經由圖形用戶界面或應用界面(通稱為“⑶1390”)向用戶呈現信
肩、O⑶1390可以包括可操作用于允許用戶(諸如醫務人員)以任何合適目的(諸如查看應用或其他系統信息)與系統200對接的圖形用戶界面。例如，GUI390可以提供與醫療程序相關聯的信息，包括與玻璃體視網膜手術程序有關的詳細信息。例如，GUI390可以提供灌注或抽吸壓力或流速信息、流體水平信息、后段體積信息、或者與系統200的操作或條件相關聯的任何其他期望信息或與應用260相關聯的信息。一般而言，⑶1390可以向特定用戶提供系統200接收的、提供的或在系統200內通信的信息的高效且用戶友好的呈現。⑶1390可以包括具有可由用戶操作的交互字段、下拉列表和按鈕的多個可定制的幀或視圖。⑶1390還可以呈現多個入口或面板。例如，⑶1390可以顯示允許用戶輸入并定義與玻璃體視網膜手術程序相關聯的參數的安全網頁。應該理解的是，術語圖形用戶界面可以單數或復數使用，以描述一個或多個圖形用戶界面以及特定圖形用戶界面的多個顯示中的每一個顯示。確實地，對GUI390的參考可以指示對應用260的前端或部件的參考而不背離本公開的范圍。因此，GUI390可以是任何圖形用戶界面。例如，在某些實例中，⑶1390可以包括一般性的web瀏覽器或觸摸屏，其處理系統200內的信息并將結果有效呈現給用戶。在其他實例中，GUI390可以包括顯示應用260或其他系統服務的各個特征和/或與這些特性交互的定制或可定制界面。在某些實現中，系 統200可以經由網絡410與諸如計算機400的一個或多個本地或遠程計算機通信。網絡410促進在控制器210和一般地系統200與任何其他本地或遠程計算機(諸如計算機400)之間的無線或有線通信。例如，醫務人員可以使用計算機400來與關聯于系統200的操作的活動交互，包括由應用260提供的服務。網絡410可以是企業或安全網絡的全部或一部分。在另一例中，網絡410可以是僅經有線或無線鏈接而位于控制器210和計算機400之間的VPN。這類示例性的無線鏈接可以經由802.lla、802.lib、802.llg,802.20、WiMax, ZigBee, Ultra-Wideband和許多其他途徑實現。雖然被例示為單個或連續網絡，但是網絡410可以被邏輯劃分成各種子網或虛擬網絡而不背離本公開的范圍，只要網絡410的至少一部分可以促進控制器210、計算機400和其他設備間的通信即可。例如，控制器210可以通過一個子網通信耦合至儲存庫420，并通過另一個子網通信耦合至計算機400。換句話說，網絡410涵蓋可操作用于促進系統200內各計算部件之間的通信的任何內部或外部網絡、多個網絡、子網絡或其組合。網絡410可以在各網絡地址之間傳輸例如互聯網協議(IP)分組、幀中繼幀、異步傳送模式(ATM)單元、語音、視頻、數據和其他合適信息(被統稱或可互換地稱為“信息”)。網絡410可以包括一個或多個局域網(LAN)、無線電接入網絡(RAN)、城域網(MAN)、廣域網(WAN)、被稱為因特網的全球計算機網絡的全部或部分、和/或處于一個或多個位置的任何其他通信系統或多個系統。在特定實施例中，網絡410可以是經由特定本地或遠程計算機400用戶可訪問的安全網絡。計算機400可以是可操作用于使用任何通信鏈接來連接控制器210或網絡410或與其通信的任何計算設備。在某些實例中，計算機400可以包括可操作用于接收、發送、處理和存儲與系統200相關聯的任何恰當數據的電子計算設備。計算機400還可以包括或允許⑶1430。⑶1430與⑶1390相類似。將會理解可以存在有可通信耦合至系統200的任意數量的計算機400。此外，為了方便例示，每個計算機400被描述為由一個用戶使用。但是本公開也考慮多個用戶可以使用一個計算機或一個用戶可以使用多個計算機的情況。在本公開中使用時，計算機400旨在涵蓋個人計算機、觸摸屏終端、工作站、網絡計算機、信息亭、無線數據端口、智能電話、個人數據助理(PDA)、這些或其他設備內一個或多個處理器、或是任何其他合適的處理設備。例如，計算機400可以是可操作用于與外部或非安全網絡無線連接的PDA。在另一例中，計算機400可以是包括輸入設備和輸出設備的膝上型計算機，其中輸入設備諸如是小鍵盤、觸摸屏、鼠標或是能夠接受信息的其他設備，輸出設備則傳達與系統200或計算機400的操作相關聯的信息，包括數字數據、視覺信息或用戶界面，諸如GUI430。輸入設備和輸出設備兩者可以包括固定或可移除存儲介質，諸如磁性計算機盤、CD-ROM或者其他合適介質，用于接收來自計算機400的用戶的輸入并將輸出例如通過顯示器提供給該用戶。圖2例示了用于玻璃體視網膜手術程序的示例性系統200。患者的眼10具有插入眼10內的灌注套管440和抽吸套管450，其中該灌注套管440可以與灌注套管150類似，也可以不類似。灌注探針445可以通過灌注套管440插入眼內。抽吸探針455可以通過抽吸套管450插入眼10內。在修復或以其他方式治療視網膜的眼內手術程序期間，流體可經由抽吸探針455從眼內抽出，隨后則可經由灌注探針445將灌注流體供應至眼10內。從眼內的抽吸和向眼10的流體灌注可以被小心監視以控制眼內壓。灌注流體可由灌注流體源340供應。在某些實例中，灌注流體源340可以是灌注流體的容器。灌注流體的壓力可以通過各種方式加以控制。在某些實例中，可以通過垂直調整灌注流體源340的高度來控制灌注流體壓。例如，灌注流體源340可在垂直可調桿(諸如，電動伸縮桿)上提供。在其他實例中，灌注流體源340的壓力可由泵控制。示例泵可以是源340周邊的加壓袖。抽吸流體壓則可通過控制抽吸流速(諸如，通過調整真空設備310的真空)而被控制。控制器210可以接收來自系統200的一個或多個部件的灌注壓和/或抽吸壓數據。例如，灌注壓數 據可以包括柱高數據或泵壓數據。抽吸壓數據則可以包括真空壓力數據。灌注流體可以在玻璃體視網膜手術程序的過程期間被供應至眼10。對于涉及黃斑裂孔、視網膜破裂、視網膜撕裂等的玻璃體視網膜手術程序而言，諸如在視網膜再附著手術期間，可以執行流體/空氣交換以實現視網膜的再定位和再附著。可將流體從眼10中抽出，并允許將空氣注入眼10內以代替移除的流體體積。該流體/空氣交換可以在抽出眼10內全部或幾乎全部的流體時完成。一旦眼10內全部或幾乎全部的流體被抽出，就可停止將空氣注入眼內。填塞氣體(例如C3F8AFf^P C2F6)還可被引入眼內以在手術程序之后的一段時間內將視網膜保持就位。在將填塞氣體引入后段的準備過程中，醫務人員可以設置填塞氣體和空氣的期望混合比。在某些情況下，混合物可以是空氣/填塞氣體混合物，雖然可以將任何合適的氣體或多種氣體與填塞氣體組合以形成填塞氣體混合物。示例性的混合物比例可以是20%填塞氣體及其余的空氣組成。然而，可以使用任何期望的氣體/空氣混合物。此外，雖然可以使用術語“氣體空氣比”或“氣體空氣混合物比”，但是應該理解的是可以使用空氣以外的一種或多種氣體來形成填塞氣體混合物。諸如醫療人員的用戶可以通過經由顯示器250、腳控輸入設備或某些其他方式與控制器210交互來啟動FAX。作為響應，控制器210可以發送信號以激勵閥325停止灌注流體的流動并允許通過灌注管370的來自氣體供應300的氣體流。在某些實例中，由氣體供應300提供的氣體可以是空氣或任何其他的期望或合適氣體。出于解釋的目的，由氣體供應300提供的氣體將在下文作為空氣描述，可以理解空氣是不同氣體的混合物。然而，將會理解的是可由氣體供應300供應任何期望的或合適的氣體。進一步地，收集腔350的初始流體水平460可以例如通過水平傳感器280確定，傳送至控制器210，并在隨后被存儲。空氣可以經由閥325引入灌注管370。真空設備310可以生成真空以促使灌注流體進入收集腔350。隨著FAX的行進，由真空設備310生成的真空從后段30中吸取流體，并通過灌注管370從氣體供應300吸取空氣并進入眼10的后段30。灌注流體經由抽吸探針455從眼10中抽出。灌注流體的抽吸可以繼續，直到從灌注管370、眼10的后段30和抽吸管380移除全部或幾乎全部的灌注流體。
由注入的空氣取代的灌注流體可在收集腔350內收集。FAX的完成可以由例如用戶與系統200的部件(諸如顯示器250、腳控輸入設備或某些其他方式)的交互為信號。控制器210可以接收指示FAX結束的信號，并且使得最終流體水平470由例如水平傳感器280檢測并在隨后被存儲。在某些實例中，收集腔350中的流體水平可被視覺檢測。在某些實例中，眼10后段30的體積可以通過確定FAX期間被抽吸的流體體積(“抽吸體積”)而被確定。例如，抽吸體積可以通過計算收集腔350的最終流體水平470和初始流體水平460之差而被確定。后段30的體積可以通過從抽吸體積中減去灌注管370和抽吸管380的內部通路的體積而被確定。在某些實例中，后段30的體積可被手動確定。在其他實例中，該體積可由控制器210自動確定。例如，控制器210可以利用應用260來自動確定眼10后段30的體積。確定的后段30的體積可以在顯示器250上顯示，諸如在⑶1390內顯示。在其他實現中，在FAX啟動之前，可以禁用真空設備310并且可以排空收集腔350中的流體。真空設備310隨后被重新使能并且FAX開始。在FAX完成時，眼10的后段30可以通過確定收集腔350的最終流體水平470并從中減去灌注管370和抽吸管380的內部通路的體積而被確定。在另一實現中，容器360可被用于接受抽吸到收集腔350內并使得收集腔350內的流體水平超過所選流體水平的流體。例如，隨著抽吸出的流體在收集腔350內被收集，水平傳感器280監測其內的流體水平。當超過收集腔350內的指定流體水平時，泵320可以開始從收集腔350到容器360的流體泵浦。在某些實例中，可以標識或以其他方式記錄在FAX啟動之時容器360中的流體水平。例如,容器360中的流體水平可由水平傳感器290標識，被視覺標識，或以任何其他期望或合適方式標識。還可以標識FAX結束之時容器360中的流體水平。送至容器360的流體體積可以通過求取FAX開始和結束之時的流體水平之差來確定。作為替換，送至容器360中的流體體積可以如下確定:利用泵320的泵浦速率，將該泵浦速率與流速相關，并且對流速進行時間積分。于是后段30的體積可以如下確定:計算收集腔350的最終流體水平470和初始流體水平460之差，從中減去灌注管370和抽吸管380的內部通路的體積，并加上送至容器360的流體體積。
在另外一些實現中，在已將空氣從氣體供應300經由閥325引入灌注管370之后，用戶可以指示起始點和終止點兩者，其中起始點是看見氣體進入后段30的時刻，終止點則是全部流體被從后段30排出且在任何空氣進入抽吸管380之前的時刻。用戶可以通過與腳控設備、顯示器的交互或任何其他期望或合適的與系統200的交互來指示上述起始和終止點。收集腔350內與起始和終止點相對應的流體水平于是可被確定并存儲。后段30的體積可以通過從收集腔350的對應于起始點的流體水平減去收集腔350的對應于終止點的流體水平來確定。由于后段30的體積和用于引入后段30的填塞氣體的期望濃度已知，于是可以確定填塞氣體的量并執行空氣氣體交換。空氣氣體交換可以涉及用填塞氣體混合物取代或交換眼10內存在的氣體。同樣地，雖然為FAX使用空氣，但也可以使用其他合適氣體。在某些實例中，在后段30內形成期望濃度的填塞氣體的量可由應用260自動確定。填塞氣體可由用戶通過顯示器250、輸入設備(諸如，腳控輸入設備)或某些其他方式啟動。在某些實現中，閥325可以停止來自氣體供應300的氣體流并且允許來自與控制器210通信耦合的氣體供應480的填塞氣體流。因為要被填充的體積和填塞氣體的期望濃度是已知的，所以可以將精確量的填塞氣體引入眼10內。填塞氣體在眼內混合以得到期望的濃度。在某些實現中，可以經由套管將期望量的填塞氣體引入眼10的后段30。例如，注射器的針頭部分可以經由套管440或套管450引入后段30。例如，如果使用套管440，則可以收回灌注探針445，并可將注射器針頭經由該套管440插入后段30。由于后段30的體積已被確定并且填塞氣體的期望濃度已知，因此可以確定形成期望濃度的填塞氣 體的量(“確定的填塞體積”)。將一定體積的100%或接近100%的填塞氣體抽入注射器。在某些實例中，可將等于確定的填塞體積的量的填塞氣體抽入注射器。注射器的針頭可被插入眼10內的套管中，并且可以將該確定的填塞體積的填塞氣體注入眼內。當注射器內的填塞氣體的量等于確定的填塞體積時,可以將整個量的填塞氣體注入眼10內。為了維持后段的眼內壓(“Ι0Ρ”)，可以允許由注入的填塞氣體所取代的量的空氣離開眼10，例如通過插入到眼10內的套管。注入眼內的確定量的填塞氣體與眼內存有的空氣混合，由此得到填塞氣體的期望濃度。由此實現填塞氣體的極低浪費(如果有的話)。這一低浪費量是重要的，因為填塞氣體會很昂貴。在另外一些實現中，確定的后段體積和填塞氣體的期望濃度可被用于手動形成填塞氣體混合物和/或將填塞氣體混合物注入眼內。例如，在某些實例中，灌注管370可以與灌注探針445解耦合，而諸如帶有填塞氣體混合物的注射器的注入裝置可以與套管440耦合，并將填塞氣體混合物注入眼10的后段內。除了精確確定眼后段體積之外，本公開還提供用于減少手術時間的浪費。也就是說，引入眼內的填塞氣體的混合物可被快速確定和產生，由此避免手術程序期間的延遲。這會是重要的，因為在某些實例中，手術期間的延遲會是歸因于應用法律或規則所必須的可記錄事件。圖3示出了確定眼10的后段30的體積的示例性流程圖500。如上解釋并且根據某些實現，FAX可由對控制器210的輸入觸發。在510，可以確定收集腔350內的初始流體水平460。在某些實例中，初始流體水平460可由手術系統(諸如示例性的手術系統200)自動確定。例如，手術系統可以在接收到來自用戶(例如外科醫生)的輸入之后確定初始流體水平。例如，水平傳感器280可以感測收集腔350內的流體水平并將該流體水平傳送至控制器210。在520，啟動FAX，并將氣體引入以從眼10內移除灌注流體。例如，諸如空氣的氣體可被引入流體回路。在某些實例中，流體回路可由灌注管、眼后段和抽吸管構成。在530，灌注流體被從眼后段排出。例如,灌注流體可由引入的氣體從流體電路中排出。在540，FAX停止。FAX可由對控制器210的輸入停止，如上所述。在550，可以確定收集腔350內的最終流體水平470。在560，后段30的體積可被確定。例如，后段30的體積可以通過初始流體水平460減去最終流體水平470以確定總傳送流體而被確定。可以從該數值中減去延伸通過灌注管370和抽吸管380的通路的體積。在其他實現中，可以確定送至容器360的流體的量。最終，可以通過加上送至收集腔350的總體積量并向其加上送至容器360的體積來確定后段30的體積。可以從該量中減去灌注管370和抽吸管380的通路體積，由此確定后段30的體積。應該理解雖然已在此描述了許多方面，但是某些實現可以包括所有特征，而其他實現則可以包括部分特征并省略其他特征。也就是說，各實現可以包括在此描述的一個、部分或全部特征。業已描述了多個實現。然而，將會理解可以在不背離本公開發明精神和范圍的情況下做出各種修改。因此， 其他實現位于所附權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種用于確定眼后段體積的系統，所述系統包括: 與眼后段流體耦合的收集腔，該收集腔適于接收來自眼后段的流體； 適于將氣體供應提供給眼后段的氣體源；以及 控制器，適于: 接收第一輸入，以啟動來自氣體源的用于引入眼后段的氣體供應； 接收第二輸入，以使來自氣體源的氣體供應停止； 響應于從后段排出的流體，檢測收集腔的流體水平的改變；以及 使用檢測到的流體水平的改變確定眼后段的體積。
2.如權利要求1所述的系統，還包括: 適于將流體供應提供給眼后段的流體源；以及 與流體源和氣體源流體耦合的流體控制設備，該流體控制設備適于將所述流體源或所述氣體源選擇性地流體耦合至眼后段，并且其中所述控制器進一步適于: 接收第三輸入，以使得流體控制設備將流體源流體耦合至眼后段； 接收第四輸入，以啟動從流體源到眼后段的流體流； 接收第五輸入，以使從流體源到眼后段的流體流停止；以及 接收第六輸入，以將氣體源流體耦合至眼后段。
3.如權利要求1所述的系統，其中適于響應于從后段排出的流體檢測收集腔的流體水平的改變的控制器包括適于如下的控制器: 當接收到第一輸入時檢測收集腔內的初始流體水平；以及 當接收到第二輸入時檢測收集腔內的最終流體水平。
4.如權利要求3所述的系統，還包括適于檢測收集腔內的流體水平的水平傳感器，該水平傳感器適于感測收集腔內的初始流體水平和收集腔內的最終流體水平。
5.如權利要求1所述的系統，還包括輸入設備，用于將輸入發送至控制器以實現啟動氣體供應和停止氣體供應中的至少一種。
6.如權利要求4所述的系統，其中輸入設備是腳控設備。
7.根據權利要求1所述的系統,其中收集腔包括: 第一收集腔；以及 與第一收集腔流體耦合的第二收集腔，其中處理器進一步適于檢測第一收集腔的水平，并且在第一收集腔內的檢測水平超過所選水平時將來自第一收集腔的流體體積轉移至第二收集腔。
8.如權利要求1所述的系統，還包括: 流體耦合氣體源和眼后段的第一通路；以及 流體耦合眼后段和收集腔的第二通路，并且 其中適于確定眼后段體積的控制器包括適于如下的控制器: 當接收到第一輸入時接收收集腔的初始流體水平； 當接收到第二輸入時接收收集腔的最終流體水平； 基于最終流體水平和初始流體水平確定收集腔內的體積改變；以及從收集腔內的體積改變中減去由第一通路限定的第一體積和由第二通路限定的第二體積。
9.如權利要求1所述的系統，還包括顯示器，并且其中處理器適于使得所述顯示器顯示所確定的眼后段的體積。
10.如權利要求1所述的系統還包括適于選擇性地流體耦合至眼后段并向其供應一定量的填塞氣體的填塞氣體源，并且其中控制器進一步適于基于所確定的眼后段體積和填塞氣體的期望濃度來確定引入眼后段的填塞氣體的量。
11.用于確定眼后段體積的計算機程序產品，該計算機程序產品包括在有形介質上具體化的、在被執行時可操作用于如下的機器可讀指令: 接收排出眼后段中流體的信號； 接收來自適于監測收集腔內流體水平的水平傳感器的信號，所述信號指示收集腔內的初始流體水平； 啟動來自氣體供應的氣體流，該氣體供應與眼后段流體耦合； 接收停止氣體流的信號，所述信號指示后段中的流體已從后段大致排空； 停止來自氣體供應的氣體流； 接收來自水平傳感器的指示收集腔內最終流體水平的信號；以及 使用收集腔內的初始流體水平和收集腔內的最終流體水平確定眼后段體積。
12.如權利要求11所述的計算機程序產品，還包括在被執行時可操作用于如下的機器可讀指令: 用水平傳感器檢測到收集腔內的所選水平已`被超過； 響應于檢測到的流體水平超過所選水平，啟動泵以將收集腔內的部分流體轉移至補充容器； 用水平傳感器檢測到收集腔內的流體水平已降至所選水平之下；以及 停止泵以使從收集腔到補充腔的泵浦停止。
13.如權利要求12所述的計算機程序產品，在被執行時可操作用于使用收集腔內的初始流體水平和收集腔內的最終流體水平確定眼后段體積的機器可讀指令還包括在被執行時可操作用于如下的機器可讀指令: 基于最終流體水平和初始流體水平確定收集腔內的體積改變； 通過組合轉移到補充容器的體積及收集腔內的體積改變，確定轉移的總體積；以及 從轉移的總體積中減去由第一通路限定的第一體積和由第二通路限定的第二體積。
14.如權利要求11所述的計算機程序產品，在被執行時可操作用于啟動來自氣體供應的氣體的機器可讀指令還包括在被執行時可操作用于啟動該氣體流以從與氣體供應和眼后段流體耦合的第一通路、眼后段、及與眼后段和收集腔流體耦合的第二通路中排出基本所有流體的機器可讀指令。
15.如權利要求11所述的計算機程序產品，在被執行時可操作用于使用收集腔內的初始流體水平和收集腔內的最終流體水平確定眼后段體積的機器可讀指令還包括在被執行時可操作用于如下的機器可讀指令: 基于最終流體水平和初始流體水平確定收集腔內的體積改變；以及從收集腔內的體積改變中減去由第一通路限定的第一體積和由第二通路限定的第二體積。
16.一種用于確定眼后段體積的方法，所述方法包括:確定與眼后段流體連通的收集腔內的初始流體水平； 將來自氣體源的氣體供應提供給眼后段，該氣體源與眼后段流體連通并且眼后段的體積包括流體； 使用氣體供應將來自眼后段的所述體積的流體排出到收集腔內； 確定收集腔內的最終流體水平；以及 基于收集腔內的最終流體水平和收集腔內的初始流體水平之差來確定眼后段的所述體積。
17.如權利要求16所述的方法，其中確定與眼后段流體連通的收集腔內的初始流體水平包括用信號通知處理器以從適于測量收集腔內的流體水平的流體水平傳感器接收流體水平信號，所述處理器和所述流體水平傳感器通信耦合。
18.如權利要求17所述的方法，其中用信號通知處理器以從適于測量收集腔內的流體水平的流體水平傳感器接收流體水平信號包括操縱可通信耦合至處理器的輸入設備。
19.如權利要求16所述的方法，其中確定收集腔內的最終流體水平包括用信號通知處理器以從適于測量收集腔內的流體水平的流體水平傳感器接收流體水平信號，所述處理器和所述流體水平傳感器通信耦合。
20.如權利要求19所述的方法，其中用信號通知處理器以從適于測量收集腔內的流體水平的流體水平傳感器接收流體水平信號包括操縱可通信耦合至處理器的輸入設備。
21.如權利要求16所述的方法，其中使用氣體供應將來自眼后段的流體排出到收集腔內包括: 將與氣體供應流體耦合的第一通路中的流體排出至眼后段； 將眼后段體積中的流體排出；以及 使用收集腔排出與眼后段流體耦合的第二通路中的流體， 其中確定與眼后段流體連通的收集腔內的初始流體水平包括用信號通知處理器以從適于測量收集腔內的流體水平的流體水平傳感器接收流體水平信號，所述處理器和所述流體水平傳感器通信耦合， 其中確定收集腔內的最終流體水平包括用信號通知控制器從流體水平傳感器接收流體水平信號，以及 其中基于收集腔內的最終流體水平和收集腔內的初始流體水平之差來確定眼后段的所述體積包括: 使用處理器確定收集腔體積改變，所述收集腔體積包括收集腔內的最終流體水平和收集腔內的初始流體水平之差；以及 使用處理器通過從收集腔體積改變中減去第一通路體積和第二通路體積來確定眼后段的體積。
全文摘要
描述了用于在流體氣體交換期間確定眼后段體積的系統和方法。所確定的眼后段體積可被用于確定諸如在眼外科程序期間將被引入眼后段的純填塞氣體的體積，以得到期望的填塞氣體與其他氣體(例如，空氣)之比。更具體地，系統和方法例如通過精確測量眼后段的體積并僅使用產生期望比所需的純氣體量來實現改善的氣體利用、更少的浪費和縮短的手術時間。進一步地，在一些實現中，填塞氣體的混合固有地在眼后段內完成，由此避免手動混合并縮短了手術時間。
文檔編號A61M31/00GK103153386SQ201180049882
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月1日 優先權日2010年9月1日
發明者J·C·赫庫拉克 申請人:愛爾康研究有限公司