开-关气动致动器的反馈控制制造技术

技术编号:8303159 阅读:169 留言:0更新日期:2013-02-07 09:01
一种外科手术系统,其具有用于气动致动器的反馈控制,其包括气动压力源和玻璃体切割器,其具有切割机构、第一气动输入端口和第二气动输入端口。被构造成气动致动器以将气动压力导向第一和第二气动输入端口中之一处。定位和被构造成第一压力传感器以检测第一气动输入端口处的实际压力,而定位和被构造成第二压力传感器以检测第二气动输入端口处的实际压力。控制器与第一和第二压力传感器以及气动致动器通信。其基于从第一和第二压力传感器通信而得到的数据,而最终改变致动致动器的致动定时。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及气动致动器。尤其但并非限制性地,本专利技术涉及可用与玻璃体切除探针一起使用的开-关气动致动器的反馈控制。显微外科手术常常需要精确地切割和/或移除各种人体组织。例如,一些眼外科手术需要切割或移除部分玻璃体液,其是填充眼睛后段的透明果胶状材料。玻璃体液或玻璃体由大量显微纤维构成,其通常连接至视网膜。因而,必须相当仔细地切割和移除玻璃体,以避免牵拉视网膜、使视网膜与脉络膜分离、视网膜裂孔或者最坏情况下切割和移除视网膜本身。尤其,诸如可动组织管理(例如切割和移除靠近视网膜的已分离部分或视网膜裂孔附近的玻璃体)、玻璃体基底部切开以及切割和移除膜的精细工作尤为困难。
技术介绍
在后段眼外科手术中使用显微外科切割探针是众所周知的。这些切割探针通常包括中空外切割部件、设置与中空外切割部件共轴且可移动地设置于其中的中空内切割部件,以及在其远端附近径向延伸通过外切割部件的端口。将玻璃体液和/或膜吸入开口端口中,并且致动内部件以闭合端口。一旦闭合端口,内、外切割部件上的切割表面协作以切割玻璃体和/或膜,并且随后通过内切割部件吸走切割组织。在外科手术过程期间,频繁地控制切割速率和工作循环以调节可以在给定时间阶段中切割的组织量。例如,在较不敏感区域(诸如与视网膜分离的区域)切割时,可以以有效率的方式进行切割。当切割更敏感区域中时,诸如靠近视网膜的区域,可以以小心方式进行切割,其中减少了每次切割循环的组织切割量。这可以通过控制端口打开的切割循环中的工作循环或时间百分比而实现。这通过将端口打开的时间量除以单次切割循环的总时间量来确定。提供了较大的工作循环用于进行有效的切割,而提供较小的工作循环进行缓慢且小心的切割。切割部件特性的改变包括来自初始关键部件的公差的改变,可以引起切割机的工作循环的不一致性。为了解决该问题,在生产的时间上校准当前的系统。该工厂校准可能是耗时和昂贵的行为。此外,这是在假设这些相同的关键部件随着时间的改变将不显著地影响性能而进行的。然而,该假设在许多情况下可能是无效的。由于随着时间流逝部件变得磨损,可能不利地影响受控参数的精确性和准确性。这些变化可能潜在地降低系统的性能或者甚至防止系统到达所需的手术目标,潜在地导致切割器未完全打开或关闭。在持续使用的过程中,这些性能下降和故障变得更为明确和更为频繁。尽管具有上述的改进,仍然需要一种改进的玻璃体探针。尤其需要一种玻璃体切除探针,其补偿来自初始公差或者部件随着时间退化的偏差。本公开内容用于解决现有技术中的一个或多个缺陷。
技术实现思路
在根据本文原理的一个示例方面,本公开内容涉及具有对于气动致动器的反馈控制的外科手术系统。该系统包括气动压力源和玻璃体切割器,该玻璃体切割器具有切割机构、第一气动输入端口和第二气动输入端口。气动致动器被构造成将气动压力导向第一和第二气动输入端口中之一。第一压力传感器定位和被构造成检测第一气动输入端口处的实际压力,第二压力传感器定位和被构造成检测第二气动输入端口处的实际压力。控制器与第一和第二压力传感器以及气动致动器连通,控制器被构造成基于从第一和第二压力传感器传输的数据而改变气动致动器的致动定时。在另一示例方面,本公开内容涉及一种使用用于气动致动器的反馈控制控制外科手术系统的方法。该方法包括如下步骤将气动压力选择性地引导至玻璃体切割器上的第一和第二气动输入端口中之一,使用第一压力传感器检测第一气动输入端口处的实际压力,以及使用第二压力传感器检测第二气动输入端口处的实际压力。该方法还包括基于第一和第二压力传感器检测得的实际压力而改变气动致动器的动致动定时。在另一示例方面,本公开内容涉及一种具有用于气动致动器的反馈控制的外科手术系统。该外科手术系统包括气动压力源和玻璃体切割器,玻璃体切割器具有切割机构、第一气动输入端口和第二气动输入端口。气动致动器将气动压力导向第一和第二气动输入端口中之一。第一压力传感器定位和被构造成检测第一气动输入端口处的压力,第二压力传感器定位和被构造成检测第二气动输入端口处的压力。控制器与第一和第二压力传感器以及气动致动器通信。控制器被构造成将基于实际测得数据的参数数据与已存储的所需数据比较,并且基于参数数据和已存储的数据计算差值。控制器还被构造成改变用于特定工作循环的已存储工作参数,并且基于用于与气动致动器通信的已改变的工作参数而产生控制信号。在一个不例方面,气动致动器是第一气动致动器和第二气动致动器,该第一气动致动器被构造成将气动压力引导至第一气动端口,而第二气动致动器被构造成将气动压力引导至第二气动端口。应该理解在前的总体描述和如下详细描述仅是示例性和说明性的,并且旨在为要求保护的本专利技术提供进一步的解释。如下描述以及本专利技术的实现阐明并建议了本专利技术的额外优点和目的。附图说明并入本说明书并作为其一部分的附图例示了本方面的若干实施例,并且连同描述一起用于解释本专利技术的原理。图I是根据实施本文所述的原理和方法的本专利技术一方面的示例外科手术器械的示意图。图2是根据本专利技术一方面的在具有反馈控制的外科手术器械上的示例系统的视图。图3是根据本文所述的原理和方法的可工作的示例玻璃体切割器的横截面视图。图4是根据本专利技术一方面的识别测得的压力特征和包括阈值和峰值的示例压力波形的视图。图5是根据本专利技术一方面的示出反馈控制步骤的示例模型的视图。图6是根据本专利技术一方面的示出用于确定对已存储工作参数的调整的示例步骤的流程图的视图。图7是根据本专利技术另一方面的示出反馈控制步骤的示例模型的视图。具体实施方式 现对本专利技术的示例性实施例做出详细参考,各实施例的例子在附图中示出。只要可能,相同的附图标记在各附图中被用于指代相同或相似的部件。本公开内容涉及包括用于执行眼外科手术的玻璃体切割器的外科手术系统。外科手术系统被设置和被构造成使用反馈控制来检测和补偿由于各个部件公差和劣化引起的不一致性造成的工作偏差。特别地,反馈控制可以减少系统对各个部件的公差、所需特征的变化和总偏差的总体敏感性。该方法可以潜在地适应较宽范围的关键部件公差,并且可以补偿由于部件老化或者诸如温度的不利环境效应引起的改变或变化。使用反馈控制,该系统被设置和构造成识别工作参数在可接受范围之外的时间,并且使用控制规则以修改工作参数,而将其设置回可接受范围内。这导致了更稳定的切割器工作和由此导致更可预测的手术,同时可能地延长特定部件的寿命,而使得患者的费用更低。图I示出了根据示例实施例的以100总体所示的玻璃体切除外科手术器械。该器械100包括底部外壳102和相关的显示屏104,其示出了在玻璃体切除外科手术期间的系统工作和执行。该器械包括玻璃体切割器系统110,其包括玻璃体切割器112并且被构造成提供反馈控制以补偿由于公差、部件磨损或其它因素引起的机械不一致性造成的工作中的变化。图2是根据一个示例实施例的提供反馈的玻璃体切割器系统110的示意图。在图2中,切割器系统110包括玻璃体切割器112、气动压力源202、方向可调节的开-关气动致动器204、压力传感器206、208、消声器210和控制器216。如图中可见,各个部件沿着表示流动路径或流动线路的路线而彼此流体相通。如图2中所示,玻璃体切割器112是具有第一端口 212和第二端口 214的气动驱动切割器。玻璃体切割器通过接本文档来自技高网
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【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:D·阿加希
申请(专利权)人:爱尔康研究有限公司
类型:
国别省市:

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