用于显微外科系统的脚控制器技术方案

一种应用于显微外科系统的脚控制器，该显微外科系统具有一个用于确定该系统操作模式和模式序列的中央处理器和一个用于显示与该系统相关联的功能的电子显示设备，该脚控制器包括： 一控制台； 控制台上的一踏板，为系统的用户在外科手术期间使用； 用户在预先确定的垂直移动的最大范围内使踏板在垂直方向移动的装置，来有选择地控制一个或多个由系统根据其操作模式和模式序列实现的线性功能； 控制台内的一控制电路，在计算机网络中连接到该显微外科系统上，用来和显微外科系统进行数据通信； 用来以电子化方式管理踏板垂直移动，并且将这种移动和启动报告给显微外科系统用以在其操作模式中控制显微外科系统的控制电路； 与该系统通信的控制电路，用来对该踏板的特征和功能进行编程，并允许用户通过改变踏板的垂直位置进行控制；和 与该系统一起行使功能的控制电路，用来在踏板垂直移动的整个范围内确定多个活动区域，并使活动区域有选择地在各自的弓状范围内变化。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及外科仪器的控制器，特别是使用脚控制器的显微外科和眼科系统，更特别地是涉及在前部和后部眼外科中特别用于在一模块化显微外科系统中的带有可编程特征和功能的外科脚控制器。
技术介绍
在使用前面所说的显微外科的多功能系统时，在眼睛的前部或后部进行外科手术或实施眼科处理的外科医生必需把他或她的眼睛放到显微观测仪器上，并希望通过使用本专利技术的脚控制器能实施不同眼部的控制。希望这样的脚控制器不仅能提供对不同眼部的控制，选择希望的外科模式，并控制被连接到这些模块的机头所产生的操作速率，如抽取、玻璃体切除、晶状体乳化法、剪除等等。今天使用的眼显微外科系统，如已经被提到的并在现代眼外科实践中使用了多年，至今由脚控制器所控制，典型地可以和一显示控制台一起结合使用。用于眼外科仪器的、使用脚控制器的一现代控制系统实例，在共同转让的美国专利5,157,603中被给出，其名称为用于眼外科仪器的控制系统，在此称之为“先前的系统”。在先前系统中特别为这样的系统而设计的脚控制器，不具备本专利技术脚控制器的所有特征和优点。在揭示先前可用于眼外科的显微外科系统中的脚控制器特征时，相关的共同转让的美国专利5,091,656和4,837,857中揭示的脚控制器也应当被注意。大量其他使用脚控制器的显微外科系统被知道且被使用；事实上简单的脚控制器很多年来被应用到医疗和外科领域中和其他一些同类的应用(其中用户希望能使用脚控制器来让手得到自由，并消除手的操作对眼睛注意力的分散)中。不过，当希望使用同样的脚控制器来控制不同的可能设备、眼科工具和仪器时，或在希望同样的脚控制器对一种类型的模块和另一种同样有用的地方(同时允许脚控制器选择所希望的模式或模块，并提供把脚控制器应用到未来可能模块(当它们可用时)中去的能力)，至今已知的脚控制器有着相当多的缺点。但是，通常来说，先前的脚控制器没有所希望的灵活性和编程能力，以用于广阔范围的可能的模式和选择。本专利技术的概述在眼外科系统中使用脚控制器时特别关注的是眼外科医生在执行或操作脚控制器中可能有不同的选择和各自的习惯。这样，外科医生可能是惯于使用左脚或右脚。除了脚控制器的基本能力(允许使用左脚或右脚)，希望脚控制器可以包容在速率、控制敏感性和反馈方面的多种可能的差异和选择，这在实际中可方便外科医生在精度和不同处置的选择(在人与人之间变化，甚至根据眼外科医生是执行前部处置或后部处置方面的差异)。因为模块化的显微外科系统是由微处理器控制的，因此也希望这类系统中的脚控制器也以由这样系统所使用的数字形式提供接收、实现和报告系统通信中的不同信号的能力。这样，希望脚控制器自身是模块化的，且是一“聪明的”控制器。我们进一步希望它仅使用低电压、低能量电路以适应于手术室环境，并带有能与数字电路相互接口的电路，包括一中央处理器和上述模块化微处理系统中的各种模块和外围设备。希望该“聪明控制器”具有借助于适当的接口网络协议如已知的RS-485，通过这样的电路进行系统通信的能力。在借助这样的系统实现各种外科处置中，希望脚控制器提供一能进行垂直和水平摆动的启动踏板，以在任一给定的时间依照系统的使用模式来适应各种可能的控制动作。这样，外科医生可以将垂直控制用于一个或多个特殊模式的操作，将水平控制用于一个或多个其他模式的操作。在垂直控制中，希望能有一个在特定区域中可活动的踏板。这样，在第一个区域中，外科医生在冲洗模式中能将踏板从零偏转处移动以增加其偏转，来增加其抽取作用；接下来进一步偏转，该踏板能移入到第二个区域，其中当踏板在第二区域中被进一步偏转时晶状体乳化或玻璃体切除以增加的速率发生。更好地是，所使用的脚控制器和使用该脚控制器的外科系统允许通过控制器的操作以电子方式选择从第一个区域向第二个区域过渡的点。这可以通过触摸屏控制器实施，如在所引用的模块化显微外科系统中是可行的。到此，这些区域和从一个区域到下一个区域的过渡点的定义典型地是由脚控制器固有的机械和电气特性来定义，且这不能使过渡点的改变变得易于实现。此外，对一个外科医生来说，当操作脚控制器时，如利用一制动器，能够接收到触觉反馈来容易地察觉到从一个区域到下一个区域的过渡点是很重要的。到此，在共同转让的Gahn美国专利5,091,656中提到的，使用了一带有多个弹簧(依赖于使用的模式，可被有选择地接入到接合处或从接合处断开)的机械布局，以获取触觉上的反馈。已存在的脚控制器主要是专注于特殊系统或特殊类型设备的功能和操作。在这个意义上已知的脚控制器有固定的功能。这样，典型地说它们仅包含一些开关或其他“哑电路”的硬连线来对待特定用途，缺乏象模块化显微外科系统所要求的模块化能力，并缺乏对系统的踏板范围、和由该踏板所提供的触觉幅度和程度进行电子化编程或重新编程的能力。因为模块化显微外科系统不仅在它的配置上是不同的和多种多样的，而且当在系统的任何一个可能模式下使用时，应用到这样系统中的脚控制器在其能力、操作范围程度(例如精度控制在切割速率)和敏感度也应当是不同的和多种多样的。因此，在这个新的外科脚控制器的目的和优点中，即一外围脚控制器模块，如此处所描述和阐明的，是这样的脚控制器-包括特别用于前部和后部眼外科手术的模块化显微外科系统的可编程特征和功能；-对一外科医生来说是主要的控制输入，以与该模块化显微外科系统进行交互；-用于这样的一个系统时不仅对各种眼科模块提供控制，也能提供对所希望的外科模式的选择，并允许对由连接到该模块的机头所产生的操作速率进行完全的控制，如所希望的玻璃体切除、晶状体乳化法、剪除和其他一些可在该系统中使用的功能；-为该系统提供一个或多个踏板线性输入以实现外科医生可控的输入；此外还包括按钮类型的控制元素，借助于它，外科医生可对赋予线性输入的功能进行完全控制；-当它们对这样一个系统变得可用时，为这个系统提供使用带有任何可能的未来模块的脚控制器的能力；-允许外科医生或是左脚使用或是右脚使用；-可以包容外科医生在速率、控制敏感性和反馈方面的多种可能的差异和选择，这在实际中可方便外科医生在精度和不同处置的选择(在人与人之间变化，甚至根据眼外科医生是执行前部处置或后部处置方面的差异)；-因此，当用于上述类型的显微外科系统，具有自由功能的编程和重新编程的能力，以使它的功能可通过用户的预选择被赋予；且它的功能可以随着该显微外科系统的改变而改变；-是完全的电子化和机械化的模块；-以由上述这样被微处理器控制的显微外科系统所使用的数字形式提供接收、实现和报告系统通信中各种信号的能力；-通过电子总线协议与一个被微处理器控制的上述外科系统进行通信，因而大大地简化了系统的连接；-当在上述多功能显微外科系统中的任何一种可能的模式下使用时，应用到这样系统中的脚控制器在其能力、操作范围程度(例如对切割速度做精度控制)和敏感度也应当是不同的和多种多样的，以使外科医生通过使用本专利技术的脚控制器来进行外科手术或在眼睛的前部或后部实施眼科处置，以对眼科模块进行精确的和多功能的控制；-提供一能进行垂直和水平摆动的启动踏板，以在给定的时间依照系统的使用模式来适应各种可能的控制动作；-结合数字式编码器以精确地检测出该踏板在垂直和水平模式上的摆动；-为踏板的用户提供一种将垂直控制用于一个或多个特殊模式的操作、将水平控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·埃夫蒙德·比斯茨，布鲁斯·罗伯特·科克伦，克里斯托弗·迈克尔·埃伯哈特，斯担利·柯蒂斯·麦克费伦，约翰·A·佩因特，迈克尔·安德鲁·瓦格纳，
申请(专利权)人：博士伦外科公司，
类型：发明
国别省市：