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玻璃体视网膜手术中的自动化粘性流体控制

阅读：248发布：2024-02-22

专利汇可以提供玻璃体视网膜手术中的自动化粘性流体控制专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了用于自动地控制粘性流体注入患者眼睛中或从患者眼睛抽取所述粘性流体的眼科手术装置、系统和方法。与致动线和动力注射器连接的注射泵提供用于在所述眼睛的玻璃体腔中的粘性流体注入或抽取的压力。邻近所述眼睛或在所述眼睛内部设置的传感器确定与眼内压(IOP)相关的传感器数据。所述控制器接收所述传感器数据，并且响应于检测到的IOP而诸如通过控制所述注射泵来调节所述粘性流体的注入或抽取。所述控制器可以确定所述IOP是高于上限阈值还是低于下限阈值，并且可以控制所述注射泵来调节粘性流体的注入或抽取以将所述IOP维持在所述上限阈值与所述下限阈值之间。，下面是玻璃体视网膜手术中的自动化粘性流体控制专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种眼科手术系统，包括：
注射泵，所述注射泵与致动线连接，所述注射泵被配置成提供用于患者的眼睛的玻璃体腔中的粘性流体注入或抽取的注入压力或抽取压力；以及
控制器，所述控制器被配置成：
设置压力阈值；
接收与所述眼睛的眼内压IOP相关的传感器数据；并且
基于所述IOP与所述压力阈值的比较来控制所述注射泵来调节所述粘性流体的注入或抽取。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器进一步被配置成：
确定所述IOP是否高于上限阈值；并且
响应于所述IOP高于所述上限阈值而控制所述注射泵来减小或停止所述注入压力。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器进一步被配置成：
确定所述IOP是否低于下限阈值；并且
响应于所述IOP低于下限阈值而控制所述注射泵来减小或停止所述抽取压力。
4.如权利要求1所述的系统，进一步包括：
注入线，所述注入线被配置成将低粘度流体注入所述眼睛的玻璃体腔中；以及传感器，所述传感器邻近所述输注线的远端设置，所述传感器被配置成：
检测所述眼睛的IOP；
基于所述检测到的IOP生成传感器数据；并且
将所述传感器数据提供到所述控制器。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述粘性液体包括硅油、全氟化物溶液、干细胞溶液以及粘合剂中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的系统，进一步包括脚踏板系统，所述脚踏板系统被配置成接收用于控制所述眼睛中的粘性流体的注入或抽取的使用者输入，其中所述控制器被配置成在所述IOP低于上限阈值并高于下限阈值时基于在所述脚踏板系统处接收的所述使用者输入来控制所述注射泵。
7.如权利要求6所述的系统，其中所述控制器被配置成在所述IOP高于所述上限阈值或低于所述下限阈值时忽略从所述脚踏板系统接收的所述使用者输入。
8.一种眼科手术系统，包括：
输注线，所述输注线具有近端、远端以及延伸穿过其中的输注通道，所述输注线的所述远端被配置成进入患者的眼睛的玻璃体腔中；
致动线，所述致动线具有近端和远端；
动力注射器，所述动力注射器联接到所述致动线的所述远端；以及
控制台，所述控制台联接到所述输注线的近端和所述致动线的近端，所述控制台包括：
注射泵，所述注射泵被配置成提供用于所述玻璃体腔中的粘性流体注入或抽取的压力；
输注腔，所述输注腔与所述输注通道处于流体连通；
输注泵，所述输注泵被配置成提供通过所述输注通道从所述输注腔到所述玻璃体腔的低粘度流体输注；以及
控制器，所述控制器被配置成：
设置压力阈值；
接收与所述眼睛的眼内压IOP相关的传感器数据，所述传感器数据是在邻近所述眼睛或在所述眼睛中的某个位置处确定的；并且
基于所述IOP与所述压力阈值的比较来调节所述粘性流体注入或抽取。
9.如权利要求8所述的系统，进一步包括邻近所述输注线的所述远端设置的传感器，所述传感器被配置成：
检测邻近所述患者的眼睛的位置处的压力；
基于所检测到的压力生成传感器数据；并且
将所述传感器数据提供到所述控制器。
10.如权利要求8所述的系统，进一步包括设置在所述输注线的远端处的传感器，所述传感器被配置成：
检测所述患者的玻璃体腔中的压力；
基于所检测到的压力生成传感器数据；并且
将所述传感器数据提供到所述控制器。
11.如权利要求8所述的系统，其中所述控制器进一步被配置成：
确定所述IOP是否高于上限阈值；并且
响应于所述IOP高于所述上限阈值而控制所述注射泵来减小或停止注入压力。
12.如权利要求8所述的系统，其中所述控制器进一步被配置成：
确定所述IOP是否低于下限阈值；并且
响应于所述IOP低于下限阈值而控制所述注射泵来减小或停止抽取压力。
13.如权利要求8所述的系统，其中所述控制器被配置成同时控制所述注射泵和所述输注泵以调节所述眼睛中的IOP。
14.如权利要求8所述的系统，进一步包括脚踏板系统，所述脚踏板系统被配置成接收用于控制所述眼睛中的粘性流体的注入/抽取的使用者输入，其中所述控制器被配置成在所述IOP低于上限阈值并高于下限阈值时基于在所述脚踏板系统处接收的所述使用者输入来控制所述注射泵。
15.如权利要求14所述的系统，其中所述控制器被配置成在所述IOP高于所述上限阈值或低于所述下限阈值时忽略从所述脚踏板系统接收的所述使用者输入。
16.如权利要求8所述的系统，其中所述粘性流体包括硅油、全氟化物溶液、干细胞溶液以及粘合剂中的一种或多种。
17.一种方法，包括：
从邻近患者的眼睛或在所述患者的眼睛中的传感器接收传感器数据；
基于所述传感器数据来监测所述眼睛的眼内压IOP；
确定所述IOP是高于上限阈值还是低于下限阈值；
响应于确定所述IOP高于所述上限阈值而停止或减少所述眼睛中的粘性流体注入；以及
响应于确定所述IOP低于所述下限阈值而停止或减少所述眼睛中的粘性流体抽取。
18.如权利要求17所述的方法，进一步包括：
接收用于控制所述眼睛中的粘性流体注入或抽取的使用者输入；以及
在所述IOP低于所述上限阈值并高于所述下限阈值时，基于所述使用者输入来控制粘性流体注入或抽取。
19.如权利要求18所述的方法，进一步包括在所述IOP高于所述上限阈值或低于所述下限阈值时忽略所述使用者输入。
20.如权利要求17所述的方法，进一步包括基于传感器数据来计算所述IOP，所述传感器数据包括与压力、流速或这两者相关的数据。

说明书全文

玻璃体视网膜手术中的自动化粘性流体控制

技术领域

[0001] 本公开涉及眼科手术装置、系统和方法。更具体地，但不加以限制地，本公开涉及用于使粘性流体控制自动化以便在眼科手术过程中在患者眼睛中填充和去除液体填塞物的装置、系统和方法。

背景技术

[0002] 显微手术过程经常要求精密切割和/或去除不同身体组织。例如，某些眼科手术过程需要切割和去除部分玻璃体液，玻璃体液是填充眼睛的后段的透明胶状物质。玻璃体液或玻璃体由常常附着在视网膜上的许多微观原纤维组成。因此，必须非常小心地切割和去除玻璃体以避免对视网膜的牵引、视网膜与脉络膜的分离、视网膜裂孔，或者在最坏的情况下，切割和去除视网膜本身。具体地，诸如移动组织管理(例如，切割和去除视网膜的分离部分或视网膜裂孔附近的玻璃体)、玻璃体基底部解剖以及切割和去除膜等精细手术是特别困难的。

[0003] 在玻璃体视网膜手术过程中，可以使用诸如液体填塞物(例如，硅油或全氟化物(perfluoron))的粘性流体来密封视网膜裂孔并允许瘢痕形成。使用者/外科医生可以经由脚踏板来控制液体填塞物的注入，并且可以提供为了将相对粘稠的液体填塞物(例如，约5,000cP硅油)推过套针套管推入玻璃体腔所需的压力。如果使用者/外科医生在填充过程中分心，那么液体填塞物可能会溢出玻璃体腔并在玻璃体腔中产生不可接受的高眼内压(IOP)。类似地，在液体填塞物抽取过程中，液体填塞物的高粘度可能使其难以抽取。这可能不合希望地在眼内导致持续或长时间高眼内压。因此，需要改进的眼科手术装置、系统和方法。
发明内容

[0004] 在一些示例性方面，本公开涉及一种眼科手术系统，所述眼科手术系统包括粘性流体控制系统，所述粘性流体控制系统用于在眼科手术过程中在患者眼睛中自动化地注入和抽取液体填塞物。所述系统可以包括连接到致动线的注射泵。注射泵可以通过致动线来提供用于使粘性流体注入患者眼睛的玻璃体腔中或从中抽取粘性流体的压力。所述系统还可以包括控制器，所述控制器接收与眼睛的IOP相关的传感器数据，并且控制注射泵基于IOP与压力阈值的比较来调节粘性流体的注入或抽取。

[0005] 在一些实现方式中，控制器还可以确定IOP是否高于上限阈值并且响应于IOP高于上限阈值而控制注射泵减小或停止注入压力。控制器可以进一步确定IOP是否低于下限阈值并且响应于IOP低于下限阈值而控制注射泵减小或停止抽取压力。

[0006] 一些实现方式包括脚踏板系统，所述脚踏板系统接收用于控制在眼睛中注入/抽取粘性流体的使用者输入。当IOP低于上限阈值且高于下限阈值时，控制器可以基于在脚踏板系统处接收的使用者输入来控制注射泵。当IOP高于上限阈值或低于下限阈值时，控制器可以忽略(override)从脚踏板系统接收的使用者输入。

[0007] 在附加示例性方面，本公开涉及一种眼科手术系统，所述眼科手术系统可以包括致动线、输注线、动力注射器、以及控制台，所述控制台用于在眼科手术过程中调节患者眼睛中的粘性流体的注入或抽取。输注线可以具有近端、远端、以及延伸穿过其中的输注通道，并且输注线的远端可以被配置成进入患者眼睛的玻璃体腔中。致动线可以具有近端和远端。动力注射器可以联接到致动线的远端。控制台可以联接到输注线的近端和致动线的近端，并且可以包括注射泵、输注腔、输注泵以及控制器。注射泵可以被配置成提供用于玻璃体腔中的粘性流体注入或抽取的压力。输注腔可以与输注通道处于流体连通，并且输注泵可以被配置成提供通过输注通道从输注腔到玻璃体腔的低粘度流体输注。控制器可以被配置成接收与患者眼睛的IOP相关的传感器数据，并且基于IOP与压力阈值的比较来调节粘性流体的注入/抽取。

[0008] 在一些实现方式中，所述系统进一步可以包括邻近患者眼睛和/或在患者眼睛中设置的一个或多个传感器。一个或多个传感器可以被配置成在邻近患者眼睛和/或在患者眼睛中的位置处检测IOP并且生成传感器数据并将所述传感器数据提供到控制器。例如，一个或多个传感器可以邻近输注线的远端和/或在远端处设置。

[0009] 在另一示例性方面，本公开涉及一种治疗眼科病症的方法。所述方法可以包括从邻近患者眼睛或在患者眼睛中的传感器接收传感器数据并且基于传感器数据来监测眼睛的眼内压(IOP)。所述方法进一步可以包括确定IOP是高于上限阈值还是低于下限阈值。所述方法还可以包括响应于确定IOP高于上限阈值而停止或减少粘性流体注入，并且响应于确定IOP低于下限阈值而停止或减少粘性流体抽取。

[0010] 应理解，前述一般描述以及以下附图和详细描述在本质上都是示例性和说明性的，并且意图提供对本公开的理解而不限制本公开的范围。在这方面，通过以下内容，本公开的附加方面、特征和优点对于本领域技术人员而言将显而易见。

附图说明

[0011] 附图示出了本文公开的装置、系统和方法的实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。

[0012] 图1是根据本公开的示例性方面的手术系统的图示。

[0013] 图2是根据本公开的示例性方面的示出各种子系统的图1的手术系统的框图。

[0014] 图3是根据本公开的示例性方面的在眼睛中的原位的手机和输注线的图示。

[0015] 图4是根据本公开的示例性方面的示出由图1和图2的手术系统执行的用于在眼科手术过程中响应于眼内压(IOP)的变化而自动化注入/抽取粘性流体的过程的流程图。

[0016] 图5是根据本公开的示例性方面的示出由图1和图2的手术系统执行的用于在眼科手术过程中将粘性流体注入或输送到眼睛中的过程的流程图。

[0017] 图6是根据本公开的示例性方面的示出由图1和图2的手术系统执行的用于在眼科手术过程中响应于IOP的变化而从眼睛抽取或去除粘性流体的过程的流程图。

[0018] 图7是根据本公开的示例性方面的示出用于在眼科手术过程中操作图1和图2的手术系统的过程的流程图。

[0019] 通过参考以下具体实施方式将更好地理解这些附图。

具体实施方式

[0020] 出于促进对本公开的原理的理解的目的，现在将参考附图中展示的实施例，并且将使用具体语言来描述它们。然而应理解，并不意图限制本公开的范围。如本公开所涉及领域的技术人员通常将想到，对所描述的装置、仪器、系统、方法的任何改变和进一步修改，以及本公开的原理的任何进一步应用都是完全预期的。具体地，完全预期的是，关于一个实施例描述的特征、部件和/或步骤可以与关于本公开的其他实施例描述的特征、部件和/或步骤组合。为简单起见，在一些情况下，在所有附图中使用相同的参考标号来指代相同或相似的部分。

[0021] 本公开总体上涉及用于在眼科手术过程中基于如在邻近患者眼睛或位于患者眼睛中的位置处检测到的眼内压(IOP)而在患者眼睛中自动化注入和去除液体填塞物的装置、系统和方法。压力变化和过低或过高的压力可能使此类过程的执行复杂，从而使患者处于危险之中。在本文描述的一些方面中，输注线可以包括进入患者眼睛的玻璃体腔中的传感器，诸如邻近远端或在远端处设置的压力传感器和/或流速传感器。本文中公开的装置、系统和方法可以使外科医生能够更好地监测重要压力并且快速地对眼科手术过程中产生的压力峰值或下降作出反应。此外，系统可以响应于检测到的IOP而自动地调整液体填塞物的注入/抽取。通过提高外科医生的能力或通过使系统能够响应于眼科手术过程中的压力条件，可以改善患者的结果。

[0022] 图1示出了根据示例性实施例的眼科手术系统100。手术系统100可以包括具有移动基座外壳103的控制台102、可以显示与眼科手术过程中的系统操作和性能相关的数据的相关联显示屏104、以及与控制台102通信的脚踏板108。手术系统100还可以包括可以在眼科手术过程中使用的手机110。取决于实现方式，手机110可以是例如玻璃体切除术切割器手机、超声波手机、抽吸手机、动力/主动注射器、或其他手机。手术系统100还可以包括：致动线112，所述致动线具有联接到控制台102的近端和联接到手机110的远端；以及输注线114，所述输注线具有联接到控制台102的近端和具有输注尖端121的远端120，所述输注尖端被配置成进入患者眼睛的玻璃体腔中。手术系统100还可以包括至少一个IOP传感器124，其可以包括，例如但不限于，压力传感器和/或流速传感器。IOP传感器124可以邻近输注线
114的远端120设置，如图1所示。替代地或此外，IOP传感器124可以设置在输注线114的远端
120处和/或在手机110的远端处并且被配置成进入患者眼睛的玻璃体腔中，如图3所示。

[0023] 手术系统100的控制台102包括允许控制手机110的特征。例如，致动线112可以包括气压源线和/或电源线以将手机110联接到控制台102。致动线112可以通过在手机110和控制台102之间传输数据来促进对手机110的控制和监测。

[0024] 手术系统100的控制台102进一步包括允许传感器数据在IOP传感器124和控制台102之间通信的特征。例如，输注线114可以包括电源线以将IOP传感器124联接到控制台
102。输注线114可以通过在IOP传感器124与控制台102之间传输数据来促进在IOP传感器
124处进行测量。

[0025] 控制台102进一步包括计算机系统(图2)，所述计算机系统可以包括与存储器通信的一个或多个处理器，所述存储器具有用于控制手机110、在屏幕104上显示信息并且接收并处理输入命令和数据的计算机指令。手术系统100可以包括用于与网络通信的网络接口。这些特征促进在操作期间控制和监测手机110。此外，这些特征可以促进对IOP传感器124的监测、数据处理和控制。手术系统100的一些实施例进一步包括设置在移动基座外壳103上或周围的压力传感器106以感测环境压力。此环境压力可以是大气压。

[0026] 手术系统100的一些方面(诸如，手机110、输注线114以及IOP传感器124)在2013年11月26日提交的标题为“Pressure-Sensing Vitrectomy Surgical Systems and Methods(压力感测玻璃体切除术手术系统和方法)”的美国专利申请号14/090,360中进一步详细地描述，该专利的全部内容通过引用并入本文。

[0027] 图2是示出各种子系统的图1的手术系统100的框图。控制台102包括计算机系统202，所述计算机系统包括控制器204和存储器206。控制台102进一步包括传感器接口208、注射泵210、手机子系统212、输注腔214、诸如输注泵215的输注驱动机构，以及脚踏板子系统216。输注泵215可以是输注腔214的一部分，或者可以作为联接到输注腔214的单独部件提供。

[0028] 控制器204可以是一个或多个处理器，诸如微处理器、逻辑装置、微控制器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置(PLD)，或其他合适的处理系统，并且被配置成运行操作系统和应用程序。控制器204被配置成执行存储在存储器206上的计算机指令并且访问存储在存储器206中的数据。此外，控制器204被配置成在平板显示屏104上显示信息。

[0029] 控制器204被配置成通过传感器接口208从IOP传感器124、输注传感器226和/或抽吸传感器228接收与患者眼睛的IOP相关的传感器数据。在眼科手术过程中，IOP传感器124可以邻近患者眼睛设置。IOP传感器124可以被配置成在邻近患者眼睛的位置处确定传感器数据并且将传感器数据提供到控制器204。例如，在一些实现方式中，IOP传感器124可以邻近输注线114的远端120设置，使得IOP传感器124在眼科手术过程中正好在眼睛外部并且正好在输注线114的上游。IOP传感器124可以包括测量压力(例如，刚好在眼睛外部的压降，其可能无法由位于控制台102内部的压力传感器准确地测量)的压力传感器218(例如，光纤压力传感器、诸如压电压力传感器的电压力传感器、微机电系统(MEMS)压力传感器，或其他压力传感器)和/或测量流过诸如输注线114的管道的流体的流速的流速传感器220。控制器204可以基于传感器数据来计算IOP值，诸如预测的IOP值，所述传感器数据可以包括压力数据和流速数据中的一个或两个。

[0030] 替代地或此外，在眼科手术过程中，IOP传感器124可以设置在患者眼睛内部。IOP传感器124可以被配置成在玻璃体腔中的位置处确定传感器数据并且将传感器数据提供到控制器204。例如，IOP传感器124可以设置在输注线114的远端120处，使得IOP传感器124在眼科手术过程中位于患者眼睛的玻璃体腔中。IOP传感器124可以包括测量压力数据的压力传感器218。控制器204可以基于包括压力数据的传感器数据来计算IOP值，该IOP值可以是在IOP传感器124位于患者眼睛中时的实际IOP值。

[0031] 包括输注传感器226或抽吸传感器228的实现方式监测或检测流体进入患者眼睛或离开患者眼睛的流速。例如，输注传感器226可以以允许其监测或检测输注线中的压力、流过输注线的流量或者指示压力或流量的一些其他参数的方式与输注线114相关联。在一些实现方式中，输注传感器226监测输注泵215的泵速。在一些此类实现方式中，输注传感器仅仅从输注泵215上的处理器或电机得到指示泵速的反馈。在一些实现方式中，输注传感器226可以包括如以上参考IOP传感器描述的压力传感器或流速传感器。

[0032] 致动线112可以用于将粘性流体(例如，液体填塞物)注入玻璃体腔中或者从玻璃体腔去除粘性流体。注射泵210可以将压力供应到致动线112中。致动线112具有联接到控制台102的近端、联接到手机110的远端。在一些实现方式中，手机110可以包括被配置成将粘性流体注入到眼睛中或从眼睛中抽取粘性流体的动力注射器。注射泵210可以提供正压或负压，所述正压或负压将动力注射器中的粘性流体注入到眼睛中或者将粘性流体抽取远离眼睛。注射泵210与致动线112和手机110连接。注射泵210可以提供正压或负压，以供手机110将粘性流体注入玻璃体腔和/或从玻璃体腔抽取粘性流体。

[0033] 手机110可以经由设置在致动线112中的气动或电气线与手机子系统212通信。与手机子系统212通信的控制器204可以控制手机110的一个或多个方面，诸如手机110的开启或关闭状态或切割速率。

[0034] 输注线114用于将低粘度流体(例如，诸如平衡盐溶液的液体、诸如空气的气体，或其他流体)诸如置换流体或冲洗流体从输注腔214输送到玻璃体腔中。输注腔214与输注线114处于流体连通。输注线114可以具有联接到控制台102的近端、被配置成进入患者眼睛的玻璃体腔的远端(例如，接合构件)120，以及延伸穿过其中的输注通道。输注腔214可以通过输注线114与输注通道处于流体连通，并且输注通道与患者眼睛的玻璃体腔处于流体连通。

[0035] 输注腔214可以存储低粘度流体，并且被配置成通过输注线114的输注通道向玻璃体腔提供流体输注。一些实现方式采用输注泵215来输注流体或以其他方式冲洗手术部位。输注泵215可以是各种类型的泵中的任何一种，包括蠕动泵、注射泵、加压流体泵，或一些其他输注泵。对泵的控制可以允许计算机系统202基于从输注传感器226、脚踏板子系统接收的信息或其他信息来增加、减少或保持流过泵的稳定流量。在一些实现方式中，计算机系统
202可以包括预先存储的阈值，该阈值用作通过输注线引入手术部位的流体流速或压力的上限。在此类实现方式中，如果所请求的流体量超过阈值，则可以停用输注泵215或者可以限制其速度以避免损害患者眼睛中的敏感组织。

[0036] 脚踏板108从使用者的脚接收致动并将致动数据传输到脚踏板子系统216。脚踏板子系统216包括脚踏板108与控制器204之间的接口，并且可以从脚踏板108接收致动数据、处理致动数据并且将致动数据传输到控制器204。控制器204从脚踏板子系统216接收致动数据，并且作为响应，可以基于致动数据来调节注射泵210、流过输注线114的流体输注，和/或手机110的一个或多个方面，如本文中进一步描述。脚踏板108可以是如图1所示的有线脚踏板或无线脚踏板(未示出)。

[0037] 控制器204基于传感器数据来监测IOP的变化，并且基于IOP的变化而通过手机110来调节粘性流体输送和/或从患者眼睛的玻璃体腔去除粘性流体。在一些实现方式中，控制器204可以控制注射泵210来调节粘性流体输送/从玻璃体腔去除粘性流体。例如，控制器204可以响应于IOP(例如，诸如预测的IOP值或实际IOP值的IOP值)超过阈值IOP水平(例如，阈值)而通过减小由注射泵210产生的压力来控制注射泵210。在另一实例中，控制器204可以响应于IOP上升高于阈值和/或脚踏板108的致动而打开由注射泵210产生的负压。因此，控制器204可以对通过手机110进行的粘性流体输送/去除执行自动制动。在另一实例中，控制器204可以基于IOP与目标IOP水平(例如，目标值或范围)之差来控制注射泵210，以减小IOP与目标IOP水平之差。

[0038] 图3示出了眼睛300的横截面视图，眼睛正在经历涉及手机310(例如，图1和图2中的手机110)和输注线或输注套管320(例如，图1和图2中的输注线114)的过程。手机310和输注线320都可以联接到控制台(例如，图1和图2中的控制台102)。在图3中，手机310和输注线320分别插入穿过巩膜302并进入眼睛300的玻璃体腔304中。输注线320用于在眼科手术过程(例如，玻璃体切除术、流体/空气交换、空气/气体交换、硅油注入，和/或其他眼科手术过程)中将低粘度流体(诸如，置换流体或冲洗流体)输送到玻璃体腔304中。可以通过由手术系统(例如，图1和图2的手术系统100)增加或减小冲洗流体的压力水平来调节流体输注。手机310可以是动力/主动注射器(例如，气动、液压、电动等)。

[0039] 输注线320包括柔性细长构件322。一些实现方式包括附着在远端处的刚性接合构件324(例如，图1中的远端)。刚性接合构件324可以比柔性细长构件322更具刚性。柔性细长构件322和刚性接合构件324具有穿过其中的中心内腔(例如，输注通道)。输注线320可以通过中心内腔运送来将低粘度流体(从流体源(例如，图1和图2中的输注腔214)提供到玻璃体腔304，以便在玻璃体腔304中的玻璃体液和/或流体中的部分被去除时维持适当的IOP。

[0040] 在一些实现方式中，输注线320可以包括一个或多个压力传感器，例如压力传感器326、压力传感器328或这两者。在一些实现方式中，压力传感器326和328中的一个或多个可以与IOP传感器124对应，并且在一些实现方式中，压力传感器326和328中的一个或多个可以与输注传感器226对应。压力传感器326可以设置在输注线320上并且邻近输注线320的远端，使得它在眼科手术过程中保持在眼睛300的外部但是紧邻眼睛。在一些实现方式中，压力传感器328可以感测刚好在眼睛300外部的压力，其可以用于在手术过程中确定IOP(例如，实际IOP值或比使用位于控制台中的传感器可能更接近实际IOP值的预测IOP值)。在一些实现方式中，压力传感器328设置在刚性接合构件324上(例如，在刚性接合构件324的远侧部分处)，使得它在眼科手术过程中进入玻璃体腔304。压力传感器328可以感测玻璃体腔
304中的内部眼压，所述内部眼压可以用于在手术过程中确定IOP(例如，实际IOP值)。

[0041] 取决于实现方式，手机310可以包括一个或多个压力传感器，诸如压力传感器312、压力传感器314，和/或压力传感器316。压力传感器312、314和316中的每一个可以测量不同位置处的压力。在一些实现方式中，压力传感器312、314和316中的一个或多个可以与IOP传感器124对应，并且在一些实现方式中，压力传感器326和328中的一个或多个可以与抽吸传感器228对应。取决于实现方式，压力传感器312可以设置在手机310的外壳上，并且可以测量诸如大气压的环境压力。在一些实例中，环境压力传感器312被提供为控制台102的外表面上的压力传感器106，如图1所示。压力传感器314和316可以设置在手机310的尖端(例如，切割器)处。压力传感器314可以设置在手机310上并且可以测量在切割器外部的玻璃体腔304中的内部眼压，所述内部眼压可以用于在眼科手术过程中确定IOP(例如，实际IOP值)。
压力传感器316可以设置在尖端内以便测量手机内部的内部压力，所述内部压力可以用于表征通过致动线318(例如，图1和图2中的致动线112)供应到手机310的压力。

[0042] 除了它们各自感测到的压力之外，压力传感器312、314、316、326和/或328还可以结合使用以提供差压，诸如代表眼睛300的IOP的压力。通常，IOP是由眼睛中的绝对压力(如由眼睛中的压力传感器诸如压力传感器314和/或328测量)与大气压力(如由压力传感器312和/或图1中的压力传感器106测量)之差确定的表压读数。因此，在一些示例性实施例中，压力传感器314和/或328的压力读数与大气压力传感器312和/或106的压力读数同时或几乎同时进行，使得可以根据测量到的压力来计算实际IOP。

[0043] 压力传感器312、314、316、326和328可以各自是光纤压力传感器、诸如压电压力传感器的电子压力传感器、MEMS压力传感器，或另一压力传感器。压力传感器314、316和328可以是能够进入小孔的微型化压力传感器，手机310的切割器或接合构件324通过该小孔进入眼睛300。由于压力传感器312和326设置在眼睛外部并且不通过小孔进入眼睛，压力传感器312和326不具有尺寸限制，并因此不限于此类微型化压力传感器。因此，压力传感器312和
326可以是任何适当类型的压力传感器。

[0044] 可以由手机310和/或输注线320感测的压力有助于通过提供可以由手术系统处理并用于自动化流量和压力控制的另外信息来改进手术系统的控制。例如，通过测量和确定眼睛300的IOP，手术系统可以能够通过自动地调整供应的注入/抽取压力来避免由于在眼科手术过程中由手机310过度输送或过度去除粘性流体而引起眼睛300的塌缩或压力尖峰。

[0045] 如图3所示，一些实施例可以包括冗余压力传感器。例如，由于手机310的压力传感器314的存在，输注线320的压力传感器328可以被认为是冗余的。在一些实施例中，可以通过手机310和输注线320的组合使用而只提供一个用于测量内部眼压的压力传感器，使得手机310或输注线320包括位于玻璃体腔304内的压力传感器。类似地，在一些实施例中，只存在一个环境压力传感器。在其他实施例中，使用多个压力传感器获得单个压力的数据。可以直接提供来自每个压力传感器的数据，或者可以使用压力传感器的数学组合来提供单个值。使用从图3中描绘的压力传感器获得的压力测量值，手术系统可以自动地控制粘性流体注入/抽取，并且进一步可以允许外科医生在手术过程中运用对手机310和输注线320的改进控制。

[0046] 图4是示出由图1和图2的手术系统100执行的用于在眼科手术过程中在患者眼睛中自动化粘性流体输送/去除的过程400的流程图。

[0047] 在框402处，诸如手术系统100的控制器204的控制器从一个或多个传感器接收传感器数据，所述传感器是诸如邻近患者眼睛或在患者眼睛中设置的IOP传感器124。

[0048] 在框404处，控制器204监测IOP的变化。控制器204可以基于传感器数据来确定IOP(例如，诸如预测IOP值或实际IOP值的IOP值)并检测IOP的变化。

[0049] 在框406处，控制器204响应于IOP的变化而调节粘性流体输送/去除。控制器204可以响应于IOP的变化而控制注射泵210调节粘性流体输送/去除。注射泵210可以向手机110提供注入/抽取压力，所述手机执行将粘性流体注入患者眼睛或从患者眼睛的玻璃体腔中抽取粘性流体。

[0050] 例如，控制器204可以提供对注射泵210的阈值控制，使得响应于IOP下降到诸如阈值IOP水平(例如，阈值)的阈值以下，控制器204自动地减小由注射泵210产生的负压和/或自动地增加由注射泵210产生的正压。此外，响应于IOP上升到阈值以上，控制器204可以自动地增加由注射泵210产生的负压和/或减小由注射泵210产生的正压。

[0051] 在另一实例中，控制器204可以提供对注射泵210的开/关控制，使得响应于IOP下降到阈值以下或上升到阈值以上，控制器204自动地打开/关闭注射泵210。在又一实例中，控制器204可以提供控制回路反馈控制，诸如对注射泵210的比例积分微分(PID)控制。控制器204可以确定IOP与目标IOP水平(例如，目标值或范围)之差，并且作为响应，自动地调整注射泵210以减小IOP与目标IOP水平之差。有利地，手术系统100防止低或高IOP并防止眼睛塌缩或过度填充。

[0052] 在一些实现方式中，通过控制注射泵210或以其他方式对粘性流体注入/抽吸的调节可以与低粘度流体输注/抽吸的调节进行协调。控制器204可以优先调节粘性流体注入/抽取、优先调节低粘度流体输注/抽吸，或者同时调节粘性和低粘度流体输注/抽吸。

[0053] 在框408处，控制器204可以检测脚踏板108的致动。例如，控制器204可以通过诸如脚踏板子系统216的脚踏板子系统来检测脚踏板108的致动。控制器204可以通过脚踏板子系统216从脚踏板108接收致动数据。致动数据可以指示例如脚踏板108是否被致动、脚踏板108被压下多远，和/或脚踏板108被压下得多快。

[0054] 在框410处，控制器204可以基于脚踏板108的致动来控制粘性流体注入或抽取。例如，基于使用者对脚踏板108的致动，控制器204可以控制注射泵210以维持、增加或减小粘性流体注入或抽取压力。

[0055] 图5示出了响应于IOP的变化的粘性流体注入/输送控制的示例性实现方式。图6示出了响应于IOP的变化的粘性流体抽取/去除控制的示例性实现方式。因此，图5和图6各自示出了可以构成图4中的框406至410的一部分的不同实现方式。

[0056] 如图5所示，在粘性流体注入/输送过程期间，控制器204可以响应于IOP的变化来调节粘性流体的注入/输送。在玻璃体视网膜手术过程中，在切除并去除(例如，抽吸出)玻璃体后，可以用盐溶液(例如，BSS)填充眼睛并且可以执行修复过程(例如，修复视网膜)。在修复过程完成后，可以用空气置换眼睛中的盐溶液。随后可以通过手机110将诸如液体填塞物(例如，硅油或全氟化物溶液)的粘性流体注入眼睛中以置换空气。液体填塞物可以填充眼睛以密封视网膜裂孔并允许瘢痕形成。在粘性流体注入过程期间，可以经由输注线114或320来输送空气或空气压力。在一些实施例中，当引入粘性流体以置换空气并填充眼睛时，来自输注线114或320的空气压力可以维持在恒定水平。

[0057] 在框502处，控制器204可以接收控制信号以将粘性流体注入/输送到眼睛中。控制信号可以由使用者/外科医生在脚踏板108处输入。例如，使用者/外科医生可以按压脚踏板108以产生到控制器204的注入信号，指示控制器204经由手机110或310将粘性流体注入或泵送到眼睛中。

[0058] 在框504处，控制器204可以检测眼睛中的IOP。如上所述，可以基于从一个或多个传感器接收的传感器信号来检测或估计IOP。在一些实例中，可以基于从传感器输出的信号数据来测量或计算IOP或IOP的变化。

[0059] 在框506处，控制器204可以确定IOP是否高于可接受的上限阈值。可接受的上限阈值可以由控制器基于IOP的安全建议自动地设置为默认值。在一些实施例中，使用者/外科医生可以输入IOP的上限以避免眼睛过度加压。控制器204将检测到或计算的IOP与上限阈值进行比较，以确定IOP是否已超过上限阈值。如果是的话，那么在框508处，控制器204可以自动地减少或停止粘性流体注入流量。例如，控制器204可以停止或降低手机110处的粘性流体的注入压力，诸如通过停止注射泵210。在另一实例中，控制器204可以打开压力释放阀(未示出)以释放注入压力。这样，即使使用者/外科医生继续按压脚踏板108请求更多的粘性流体注入，控制器204也可以停止或减少粘性流体流量/压力以避免使眼睛过度填充或过度加压。因此，当IOP已经超过安全极限时，控制器204可以忽略增加注入压力的使用者输入。

[0060] 如果控制器204确定IOP没有超过上限阈值，那么在框510处，控制器204可以基于来自使用者/外科医生(例如，经由脚踏板108)的粘性流体注入信号输入而增加或维持粘性流体注入。例如，控制器204检测使用者对诸如脚踏板108的脚踏板的致动。控制器204可以通过诸如脚踏板子系统216的脚踏板子系统来检测脚踏板108的致动。控制器204可以通过脚踏板子系统216从脚踏板108接收致动数据。致动数据可以指示例如脚踏板108是否被致动、脚踏板108被压下多远，和/或脚踏板108被压下得多快。

[0061] 如果控制器204确定IOP没有超过上限阈值，则控制器204响应于脚踏板108的致动来调节粘性流体注入/输送。控制器204可以进一步控制注射泵以调节粘性流体注入患者眼睛的玻璃体腔中。例如，如果控制器204提供开/关控制，则控制器204可以响应于脚踏板108的致动而打开注射泵210。在另一实例中，如果控制器204提供控制回路反馈控制，则控制器204可以响应于脚踏板108的致动而诸如通过调整由注射泵产生的正压来调整注射泵210。
因此，控制器204可以控制注射泵来维持或增加正压，以维持或增加粘性流体注入眼睛中。
因此，控制器204可以连续地监测IOP并且可以基于IOP而自动地控制粘性流体注入，以避免在粘性流体注入/输送过程期间使眼睛过度填充或过度加压。

[0062] 现在参考图6，在粘性流体抽取/去除过程期间，控制器204可以响应于IOP的变化来调节粘性流体的抽取/去除。在视网膜裂孔被密封并且瘢痕已经形成之后，患者可以返回以进行后续过程来将粘性流体(液体填塞物)从眼睛去除。通常，在后续过程中，可以去除粘性流体(液体填塞物)并且用低粘度流体(诸如盐溶液)置换。粘性流体可以由手机110抽取，同时盐溶液通过输注线114输注到眼睛中。

[0063] 在框602处，控制器204可以接收控制信号以从眼睛去除粘性流体。控制信号可以由使用者/外科医生在脚踏板108处输入。例如，使用者/外科医生可以按压脚踏板108以产生到控制器204的抽取信号，指示控制器204经由手机110或310从眼睛去除或吸出粘性流体。

[0064] 在框604处，控制器204可以检测眼睛中的IOP。如上所述，可以基于从一个或多个传感器接收的传感器信号来检测或估计IOP。在一些实例中，可以基于从传感器输出的信号数据来测量或计算IOP或IOP的变化。

[0065] 在框606处，控制器204可以确定IOP是否低于可接受的下限阈值。可接受的下限阈值可以由控制器204基于IOP的一般安全建议自动地设置为默认值。在一些实施例中，使用者/外科医生可以输入IOP的下限以避免眼睛加压不足或塌缩。控制器204可以将检测到或计算的IOP与下限阈值进行比较，以确定IOP是否已下降到下限阈值以下。如果是的话，那么在框608处，控制器204可以自动地减少或停止粘性流体去除/抽取流量。例如，控制器204可以停止或降低由注射泵210产生的负压，以减少手机110处的粘性流体的抽取流量。这样，即使使用者/外科医生继续按压脚踏板108请求更多的粘性流体去除，控制器204也可以停止或减少粘性流体抽取压力以避免眼睛塌缩或加压不足。因此，当IOP已经下降到安全极限以下时，控制器204可以忽略增加真空压力的使用者输入。

[0066] 如果控制器204确定IOP没有下降到下限阈值以下，那么在框610处，控制器204可以基于来自使用者/外科医生(例如，经由脚踏板108)的粘性流体抽取信号输入而增加或维持粘性流体抽取/去除。例如，控制器204检测使用者对诸如脚踏板108的脚踏板的致动。控制器204可以通过诸如脚踏板子系统216的脚踏板子系统来检测脚踏板108的致动。控制器204可以通过脚踏板子系统216从脚踏板108接收致动数据。致动数据可以指示例如脚踏板
108是否被致动、脚踏板108被压下多远，和/或脚踏板108被压下得多快。

[0067] 如果控制器204确定IOP没有下降到下限阈值以下，则控制器204响应于脚踏板108的致动来调节粘性流体抽取/去除。控制器204可以进一步控制注射泵210以调节粘性流体从患者眼睛的玻璃体腔的抽取/去除。例如，如果控制器204提供开/关控制，则控制器204可以响应于脚踏板108的致动而打开注射泵210。在另一实例中，如果控制器204提供控制回路反馈控制，则控制器204可以响应于脚踏板108的致动而诸如通过调整由注射泵210产生的负压来调整注射泵210。因此，控制器204可以控制注射泵210来维持或增加负压，以维持或增加粘性流体从眼睛的抽取/去除。因此，控制器204可以连续地监测IOP并且可以基于IOP而自动地控制粘性流体抽取，以避免在粘性流体抽取/去除过程期间眼睛塌缩或加压不足。

[0068] 在又一实例中，控制器204同时地调节粘性流体的去除和盐溶液的注入。响应于IOP低于阈值IOP水平，控制器204通过以协调的方式调整输注(例如，通过控制输注线114处的压力)和抽取(例如，通过控制致动线112处的负压)来同时地调节输注和抽取。替代地，对粘性流体抽取的调节和对低粘度流体输注的调节是单独控制的，每一者具有其自己的参数、阈值和/或控制操作或机制。

[0069] 图7是示出用于在眼科手术过程中操作图1的手术系统100的过程700的流程图。

[0070] 在框702处，诸如执行眼科手术过程的外科医生的使用者可以将输注线的远端诸如输注线114的远端(例如，接合构件)120插入到患者眼睛的玻璃体腔中。

[0071] 在框704处，使用者可以将诸如IOP传感器124的传感器邻近(例如，紧邻)患者眼睛放置或放置在患者眼睛的内部。在其中IOP传感器124邻近输注线114的远端120和/或在远端处设置(例如，图3中的传感器326和/或328)的实施例中，通过执行框702来完成框706。在其中IOP传感器124设置在手机110的尖端上(例如，图3中的传感器314)的实施例中，通过执行框704来完成框706。在其他实施例中，IOP传感器124联接到与致动线112和输注线114分开的线，并且使用者将IOP传感器124与致动线112和输注线114分开地邻近患者眼睛和/或在患者眼睛中设置。

[0072] 在框706处，使用者将诸如手机110的手机的尖端插入患者眼睛的玻璃体腔中。手机110联接到致动线112的远端。

[0073] 在框708处，使用者可以使用手机110注入粘性流体或从患者眼睛的玻璃体腔抽取粘性流体，所述手机由控制台102中的注射泵210提供动力。

[0074] 在框710处，使用者允许基于由IOP传感器124测量的传感器数据对粘性流体进行自动节流。手术系统100(例如，通过控制器204)基于由IOP传感器124测量到的传感器数据而自动地调节粘性流体注入/抽取，如上文结合图2的控制器204和图4的框406进一步描述。例如，手术系统100可以响应于IOP低于(或者等于或低于)阈值IOP水平(例如，阈值)而自动地关闭或减小由注射泵210产生的负压。在另一实例中，手术系统100可以响应于IOP大于(或者等于或大于)阈值IOP水平(例如，阈值)而自动地关闭或减小由注射泵210产生的正压。

[0075] 在框712处，使用者致动诸如脚踏板108的脚踏板以控制粘性流体注入/抽取。例如，使用者可以致动脚踏板108以恢复从患者眼睛的玻璃体腔抽取粘性流体或者增加由注射泵210产生的负压。在另一实例中，使用者可以致动脚踏板108以恢复将粘性流体注入患者眼睛的玻璃体腔中或者增加由注射泵210产生的正压。

[0076] 在一些实施例中，可以使用除气动动力注射器之外的其他类型的动力注射器。例如，液压动力或电动注射器可以用于粘性流体注入/抽取。控制器204可以类似地控制由这些其他类型的动力/主动注射器进行的粘性流体的注入/抽取。除液体填塞物之外，系统还可以自动地调节用于眼睛手术过程的其他类型的粘性流体(诸如干细胞、粘合剂等)的注入/抽取。

[0077] 本领域普通技术人员将理解，本公开所涵盖的实施例不限于上述特定示例性实施例。在这方面，尽管已经示出并描述了说明性实施例，但在前述公开中设想到广泛范围的修改、改变、组合以及替换。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对前述内容进行此类变化。因此，所附权利要求应当以与本公开一致的方式广泛地解释。

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