掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

用于切割组织的系统和方法

文献发布时间:2024-07-23 01:35:12


用于切割组织的系统和方法

相关申请

本PCT申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2021年11月30日提交的、题为“Systemsand methods for incising tissue(用于切割组织的系统和方法)”的美国临时专利申请第63/284,587号的权益,该美国临时专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。

本申请的主题涉及PCT/US2020/070757和PCT/US2022/072626,PCT/US2020/070757于2020年11月6日提交,题为“Systems and methods for incising tissue(用于切割组织的系统和方法)”,并于2021年5月14日公布为WO2021092628,PCT/US2022/072626于2022年5月27日提交,题为“Systems and methods for incising tissue(用于切割组织的系统和方法)”,PCT/US2020/070757和PCT/US2022/072626的全部公开内容通过引用并入本文。

背景

组织消融和切口可用于以多种方式执行诸如外科手术之类的手术。例如,激光可用于矫正诸如近视的屈光不正、移除白内障以及治疗青光眼和视网膜疾病。例如,组织消融和切口也可以用于整形外科和心脏病科来进行外科手术。

与本公开有关的工作表明,外科手术的有效性和可用性至少在某些情况下可能与用于切割和消融组织的装置的限制有关。例如,诸如飞秒激光的激光可能很复杂,治疗可能需要比理想时间更长的时间。此外,至少在某些情况下,沿激光诱导切口的组织移除轮廓可能不像理想的那样平滑。此外,在激光治疗中,组织伪影和碎片(如与激光照射相关的羽状物)会影响消融和切口的准确性和有效性。

尽管使用诸如微角膜刀刀片的刀片的机械切削可用于某些外科手术,但与本公开有关的工作表明,使用刀片的机械切削可能不太精确,并且至少在某些情况下可能产生比理想情况更粗糙的表面。尽管机械性角膜刀已经被用于制造用于诸如LASIK的外科手术的角膜瓣(corneal flaps),但与本公开相关的工作表明,机械性角膜刀可能需要比理想时间稍长一些的时间,并且至少在某些情况下,所产生的瓣可能比理想的有些不规则和粗糙。虽然在传统的管成形术中可以使用手术刀或金刚石刀手动切除组织内的两个独立瓣,比如巩膜和/或角膜组织,但这可能依赖于技术且对至少一些从业者来说有些困难,这可能与术后并发症有关。将有助于减少技术依赖和术后并发症。

尽管飞秒激光已被用于产生角膜瓣和袋(pocket),但与本公开有关的工作表明,至少在一些情况下,形成瓣的时间可能比理想的时间要长,并且消融过程可能不如理想的那样完全。小切口透镜体提取(Small Incision Lenticule Extraction)(“SMILE”)手术是一种使角膜重新成形的方法,其利用飞秒激光系统沿着角膜基质内部的袋内的三维透镜体的边界消融组织。透镜体可以通过角膜开口移除,导致与移除的透镜体的形状相关的屈光校正。然而,与本公开相关的工作表明,用该手术形成和移除的三维透镜体可能不是理想形状,并且消融过程至少在一些情况下可能不能充分消融组织。例如,激光治疗后可能会保留“组织间桥(tissue bridge)”,这可能与沿边界的不完全消融有关。为了移除透镜体,可以在透镜体被切除之前机械地从该透镜体上切断组织间桥,即“解剖”透镜体。这种另外的解剖步骤可能比理想的更麻烦一些,并且至少在一些情况下可能对患者造成一些潜在的风险。因为机械解剖可能不能精确地遵循要移除的透镜体的预期轮廓,所以屈光校正可能不太理想,并且至少在一些情况下可能潜在地导致像差。此外,消融界定透镜体和开口的组织的时间和能量的量可能比理想的更多一些。

尽管已经提出电极来治疗组织,但现有的方法潜在地可能导致比理想情况更多的组织损伤和更不精确的切口。尽管已经提出了生成等离子体的电极,但这些现有的方法可能不太适合切割大量组织,并且至少在一些情况下精度可能不理想。此外,至少一些现有的方法可能不太适合在组织中形成袋。与本公开相关的工作还表明,诸如组织的导电材料和导电液体进入装置中至少在一些情况下可能导致不太理想的性能。例如,对于一些外科手术,如眼外科手术,用诸如盐水的流体对组织进行水化可能是有帮助的,并且盐水的存在可能会降低切口的精度,部分原因是盐水的导电性。

鉴于上述,需要改进的方法来用切口处理组织,以改善至少一些上述限制。理想情况下,这些方法将减少复杂性和治疗时间,并提供更准确的切口,改善结果。

概述

本公开的实施例提供了用于切割组织(例如切割组织以在组织中形成袋)的改进方法和系统。在一些实施例中,长形电极支撑在两个臂之间,并且被配置成挠曲(flex)并生成等离子体以切割组织。在一些实施例中,每个臂被配置成穿透组织,其中电极支撑在臂之间,这可以允许电极被更精确地定位以形成袋,例如具有切口的角膜袋。在一些实施例中,多于一个臂中的每一个都包括被成形为穿透组织的远侧末端,并且诸如轨道的内部弯曲结构被成形为允许电极在弯曲结构上滑动,同时电极张紧。内部弯曲结构可以包括电绝缘材料,该电绝缘材料向张紧的滑动电极提供电绝缘。在一些实施例中,在腔(lumen)中形成开口,以允许电极在弯曲结构和悬挂在两个臂之间的电极部分之间延伸。在一些实施例中,开口被配置成减少可能潜在地降低电极性能的材料(例如组织和流体)的进入。

在一些实施例中,可以调整两个臂之间的间隔距离以改变电极的暴露长度,从而产生不同宽度的袋切口。在一些实施例中,臂可以相对于彼此调整,以减小通向切口(例如形成在组织中的袋)的开口的尺寸。虽然臂可以以多种方式进行调整,但在一些实施例中,臂被配置成重叠以减小通向切口的开口的尺寸。在一些实施例中,当电极在组织中推进和缩回时,重叠的位置被调整,以便在切口的宽度从一侧到另一侧变化时与开口的位置相对应。

臂可以以多种方式配置以穿透组织,并且可以包括用于穿透组织的尖锐的远侧末端。在一些实施例中,每个臂包括延伸到末端的刀片,以允许在组织中通过机械移动形成切口。可替代地或组合地,臂可以被配置成用等离子体切割组织。

电能源可以可操作地联接到电极并配置成向电极提供电能以生成等离子体。在一些实施例中,张紧元件可操作地联接到长形电极。张紧元件可被配置为向长形电极提供张力,以允许长形电极响应于长形电极接合组织并生成等离子体而挠曲。在一些实施例中,可操作地联接到柔性长形电极的张紧元件允许使用小直径电极,诸如5μm至20μm直径的电极,其可以允许形成窄切口,从而减少组织损伤。在一些实施例中,电极的张紧通过减少沿切割路径的电极位置的变化而允许电极更精确地切割组织。

在一些实施例中,长形电极可操作地联接到一个或更多个部件以允许沿着路径切除组织。长形电极可联接到与电极一起移动的支撑结构以提供沿路径的切口。支撑结构可以被配置成支撑一个或更多个臂,比如多于一个臂,这些臂支撑悬挂在臂之间的电极。支撑结构、一个或更多个臂和长形电极可包括电极组件的部件。电极组件可以可操作地联接到平移元件以向电极提供平移移动以便切割组织。在一些实施例中,接触板配置成在用长形电极切割之前与组织接合,以使组织成形,这可以提供改进的切割精度和要移除的组织的形状。

在一些实施例中,间隙在支撑结构和悬挂在臂之间的电极之间延伸,间隙可提供双向组织切口并减少治疗时间。在一些实施例中,间隙的尺寸被设定为当支撑结构和电极被向近侧拉动时接收组织并切割延伸到间隙中的组织。在一些实施例中,支撑结构和电极被推进到组织中,以在一个或更多个接触板的第一配置的情况下在第一次经过时切割组织使其具有第一切口,并且支撑结构和电极被向近侧拉动,以便在一个或更多个接触板的第二配置的情况下切割组织。在一些实施例中,第二配置不同于第一配置,并且第一次经过时切割的组织延伸到间隙中并在第二次经过时被切割,以便提供用于后续移除的切除的组织体积。在一些实施例中,切除的组织体积包括厚度轮廓,该厚度轮廓对应于一个或更多个接触板的第一配置的第一轮廓和第二配置的第二轮廓之间的差异。在一些实施例中,与眼睛的屈光校正相对应的透镜体在第一次经过和第二次经过时切割,并且透镜体随后可以被移除以提供屈光校正。

在一些实施例中,长形电极被配置成切割诸如角膜组织的组织。电能源可操作地联接到长形电极并配置成向电极提供电能。接触板被配置成在用电极切割角膜之前接合诸如角膜的组织的一部分以使组织成形。支撑结构可以可操作地联接到长形电极和板,该支撑被配置成使电极相对于板移动并用电极切割角膜组织。

在一些实施例中,角膜接触板被配置成在诸如角膜组织的组织中提供切口的上表面和下表面的互补互锁特征。

在一些实施例中,抽吸元件被配置成在诸如角膜组织的组织中提供切口的上表面和下表面的互补互锁特征,并且可以是瓣或袋的一部分。

在一些实施例中,长形电极被配置成在组织内切割袋。

在一些实施例中,长形电极被配置成在诸如角膜组织的组织内切割不同的宽度,并且可以是瓣或袋的一部分。

通过引用并入

本文引用和确认的所有专利、申请和公布据此通过引用以其整体并入,并且即使在申请的其他地方引用,也应被视为完全通过引用并入。

附图简述

通过参考下面阐述说明性实施例的详细描述和下面列出的附图,将获得对本公开的特征、优点和原理的更好理解。

图1A针对根据本公开的实施例的以横截面示出的眼睛的示意性图像,以示出其中的解剖部位。

图1B针对显示根据本公开的实施例的对于单个长而细电极的负电压和正电压的测量的阈值放电电压和脉冲持续时间之间的关系的曲线图。

图2A至图2F描绘了根据本公开的实施例的在不同的电极到组织间距和/或电极电压下遇到的不同条件的示例。

图3针对显示根据本公开的实施例的对于不同持续时间的固定脉冲的测量的负阈值电压和电极直径之间的关系的曲线图。

图4和图5针对根据本公开的实施例的用于切割目标组织结构的系统的电极子系统。

图6针对根据本公开的实施例的用于切割目标组织结构的系统。

图7描绘了描述根据本公开的实施例的实施方法的步骤的流程图。

图8A至图8D针对根据本公开实施例的用于切割目标组织结构的系统。

图9描绘了描述根据本公开的实施例的方法的步骤的流程图。

图10A至图10F针对根据本公开的实施例的用于切割目标组织结构的系统。

图11A和图11B针对根据本公开的实施例的分段可调整接触元件。

图12A和图12B针对根据本公开的实施例的盘形透镜体。

图13至图15针对根据本公开的实施例的不同的透镜体配置。

图16A和图16B针对根据本公开的实施例的包含所制成的切口的猪角膜的组织学图像。

图17针对显示根据本公开的实施例的示例性电极电压与时间的曲线图。

图18针对根据本公开的实施例的被切割的猪角膜的高速视频图像。

图19A-图19D描绘了根据本公开的实施例的组织“瓣”的方面和组织“袋”的方面。

图20描绘了根据本公开的实施例的被配置成形成组织瓣或组织袋的系统的方面。

图21描绘了根据本公开的实施例的系统的方面。

图22A至图22C描绘了根据本公开的实施例的系统的方面。

图23描绘了根据本公开的实施例的系统的方面。

图24A和图24B描绘了根据本公开配置的实施例。

图25描绘了根据本公开配置的实施例。

图26描绘了根据本公开的实施例配置的系统的方面。

图27A至图27C描绘了根据本公开的实施例配置的系统的方面。

图28A和图28B描绘了根据本公开的实施例配置的系统的方面。

图29描绘了根据本公开的实施例配置的系统的方面。

图30描绘了根据本公开的实施例配置的系统的方面。

图31A至图31C描绘了根据本公开的实施例配置的系统的方面。

图32描绘了根据本公开的实施例的被配置成产生袋切口的系统的方面。

图33A至图33K描绘了根据本公开的实施例的被配置成产生袋切口的系统的方面。

图34A至图34E描绘了根据本公开的实施例的袋切口及其产生的方面。

图35描绘了根据本公开的实施例的袋切口及其产生的方面。

图36描绘了根据本公开的实施例的被配置成产生袋切口的系统的方面。

图37描绘了根据本公开的实施例的袋切口及其产生的方面。

图38描绘了根据本公开的实施例的袋切口及其产生的方面。

图39描绘了根据本公开的实施例的被配置成产生袋切口的系统的方面。

图40A至图40E描绘了根据本公开的实施例的袋切口及其产生的方面。

图41A至图41C描绘了根据本公开的实施例的袋切口及其产生的方面。

图42描绘了根据本公开的实施例的被配置成产生袋切口的系统的方面。

图43A至图43F描绘了根据本公开的实施例的袋切口及其产生的方面。

图44描绘了根据本公开的实施例的被配置成产生袋切口的系统的方面。

图45A至图45F描绘了根据本公开的实施例的袋切口及其产生的方面。

图46A至图46E描绘了根据本公开的实施例的袋切口及其产生的方面。

详细描述

下面的详细描述提供了对根据本文公开的实施例的本公开中描述的本发明的特征和优点的更好理解。尽管详细描述包括许多具体实施例,但这些仅作为示例提供,并且不应被解释为限制在本文开的本发明的范围。

目前公开的系统和方法非常适合于结合到现有的装置和外科手术中,诸如微角膜刀,其切割组织以形成一个或更多个瓣、袋或透镜体以从组织中移除,例如SMILE。目前公开的方法和系统非常适合于屈光校正和假体,例如移除角膜基质以改变前角膜表面和产生用于放置角膜内假体的袋切口。目前公开的方法和系统非常适合于与晶状体移除和假体结合,比如移除晶状体核和皮质以放置人工晶状体。作为非限制性示例,可以在囊(capsule)中形成等离子体诱导的切口以产生撕囊(capsulorrhexis)。可以在囊中形成切口以产生晶状体碎片或简化晶状体破碎和/或晶状体移除。切口可以在视网膜中形成以产生袋或瓣。在一些实施例中,在小梁网TM中形成切口以改进引流和/或降低眼内压(“IOP”)以治疗青光眼,或者在虹膜中形成切口以例如产生虹膜切割术。

尽管提到了眼睛组织中的切口,但目前公开的系统和方法非常适合于在诸如矫形外科手术、心血管外科手术、神经外科手术、机器人外科手术、肺外科手术、泌尿外科手术和软组织外科手术的非眼科外科手术中形成切口。尽管提到了切割眼组织,但目前公开的方法和系统非常适合于在胶原组织、软骨、基质组织、神经组织、血管组织、肌肉和软组织中的一种或更多种中形成切口。

作为非限制性示例,图1A示出了眼睛中可能适合于实施本公开的各种解剖部位。眼睛包括角膜、巩膜角膜缘、巩膜、晶状体囊、晶状体、视网膜、虹膜和TM。虽然为了清楚起见没有显示,但施莱姆氏管(Schlemm’s canal)可能位于TM附近。目前公开的系统可用于治疗这些部位中的任何一个。在一些实施例中,角膜被成形以提供眼睛的屈光治疗。在一些实施例中,巩膜被切割,例如以提供滤过泡来治疗青光眼。在一些实施例中,囊的至少一部分被切割,例如以接近晶状体的皮质和核。在一些实施例中,晶状体的至少一部分被切割和切除。在一些实施例中,例如用电极处理视网膜。在一些实施例中,用电极切割虹膜。在一些实施例中,切割与TM和施莱姆氏管相关的组织,例如参考青光眼手术。

在一些实施例中,向生物组织(即,“目标组织结构”)之中或其周围的电极施加足够的电压(包括周期性电压或脉动电压)可导致在所述电极附近形成蒸汽,该蒸汽源自通过将所述组织的至少一种组分(例如,组织中的水)加热到大约汽化温度(或“临界温度”,例如,对于标准压力下的纯水,~100℃)而建立的初始电流和/或电场。然后,这种蒸汽区域的内容物可以被所述电场电离,以破坏(或等效地“消融”或“移除”)所述目标组织结构的至少一部分,特别是如果当与目标组织结构的热弛豫时间相比时,脉动电压波形的脉冲持续时间足够短,并且实现了热限制,并且由此产生的剩余受损组织的量可以减少。所述蒸汽的产生可能是由于相变过程,因此一旦通过潜热过程达到汽化温度,伴随的温度升高可停止。所述蒸汽区域(或等效地,“气泡”)的容积可以随着蒸汽量的增加而增加,并且随着更大体积的组织被加热,可以进一步与由所述电极提供给组织的电极电压和/或电流直接成比例。同样地,且/或所述气泡内的压力可以随着蒸汽量的增加而增加,并且随着更大体积的组织被加热,可以进一步与由所述电极提供给组织的电极电压和/或电流直接成比例。随后,如果所述电极以足够大的电压操作,使得蒸汽区域内产生的电场强度超过放电阈值,则可通过电离蒸汽至少部分地在所述蒸汽区域内形成等离子体,以形成等离子体诱导的消融,当沿着电极形成时,其组合可形成等离子体诱导的切口。作为非限制性示例,所述放电阈值可以选自以下项组成的组:电离阈值、电击穿阈值、介电击穿阈值、辉光放电阈值、等离子体阈值、消融阈值、破坏阈值及其组合。如果电极电压足够大,产生的电场强度可能允许二次放电并产生电弧。避免这样的电弧放电可能是有利的,如本文其他地方将描述的。所述等离子体可允许电流再次流过电极、蒸汽和组织,因此可导致温度进一步升高。体电极温度(bulkelectrode temperature)可以与流过所述电极的电流量和/或与离子和带电粒子的表面轰击、化学反应和辐射成正比;体电极温度本身可以是生成的等离子体量的函数。可以有效地将能量输送到目标组织结构,以在靠近电极和/或蒸汽区域的目标组织结构的至少一部分内实现热限制,以产生和/或维持所述蒸汽区域。如果所述能量以大于能量耗散速率的能量沉积速率沉积在靶中,则可实现热限制;比如,当电流仅名义上在小于或等于所述组织的大约热时间常数的时间内流过组织时,这可以实现,比如,可以使用周期性电压或脉动电压来实现。所述热时间常数可以是热弛豫时间,其由电极的尺寸或形状或几何形状、蒸汽区域的尺寸或形状或几何形状及其组合界定。时间常数可以可替代地定义为机械响应时间,比如由于邻近塌缩的蒸汽区域的组织的瞬时变形而引起的位移弛豫。对于半无限长的材料板,所述热弛豫时间τ可以近似为

在一些实施例中,例如与软组织有关的实施例中,以下关系可用于近似所述组织的机械性能;

在一些实施例中,所需的电压和相关联的能量沉积可以通过减小电极的宽度来降低,如图1B所示,图1B包含曲线图600;使用分别对应于曲线602、604、606和608的~1mm、~2mm、~5mm和~10mm的电极长度,对于~50μs脉冲,组织汽化的负电压阈值与长圆柱形电极的直径之间的关系如图所示。由于所述电极的宽度和长度之间的长宽比,这样的电极可以被认为是“长形电极”。也就是说,长形电极包括明显小于其切口长度的横截面距离。可以使该电压尽可能低,并且当电压超过击穿阈值而不允许显著的热离子发射时,可以用该电压进行切削,其中显著是指超过原本会存在的量的明显地促成热损伤的量。电极周围的电场可以随距离r而缩放如下,

在一些实施例中,放电可以从电极周围组织的汽化开始,并且可以在电压足够高以桥接(bridge)电极和组织之间的被电离气体填充的蒸汽间隙时继续。如果电压不足以沿电极的整个长度保持这样的蒸汽区域,则液体可能接触电极,并允许电流通过该界面。加热深度可能与液体-电极界面的长度成正比。因此,对于原本固定的系统,损坏区的范围可能随着电压的降低而增加。更大的电压可以对此进行校正,但是如果电压超过负等离子体阈值和正等离子体阈值两者,则电极可能变得太热,并且等离子体放电可能是自维持的,如参考图3在其他地方描述的那样。可以避免热离子发射,以限制对组织的附带损伤。湍流可能会使蒸汽区域破碎,且电极和组织都可能受损。电极可能非常细,以至于小电压可以支持蒸汽区域,并且所述电压可以略微高于等离子体阈值。在低于任何等离子体阈值的电压下,可以在电极的至少一部分周围保持小厚度的蒸汽区域。平移电极可允许组织的小区域接触,并可概念化为单点接触或点状接触。这种点状接触可能导致突然汽化,在相应的受限体积中点燃等离子体放电,从而破坏组织。在以这种方式破坏组织的一个部分之后,组织的不同部分可能已经在其他地方接触推进的电极,导致该区域中的下一次汽化、放电和随后的破坏。这些破坏的合并可以被认为是切口。点状放电周围的热分布可能名义上是球形的。热沉积的范围可能很短,并可能按r

图2A示出了沿着方向12接近组织2的电极702,其中间隙622存在于电极702和组织中最靠近长形电极的区域(组织区域620)之间。在该示例性实施例中,电极702的两端经由连接部20并联地连接至驱动器18,并且至驱动器18的返回路径是从返回电极24经由连接部22返回。驱动器18可以被认为是向电极提供电能以便在目标组织结构内产生等离子体的电能源。

图2B示出了组织2在接触区域620处与电极702的初始瞬时连接,其中间隙622已经减小至~0。

图2C示出了一种情况,在这种情况中,电极702上的电压的大小至少高于区域620(未示出)中的负电压等离子体阈值,这可能导致组织区域626内组织2的至少一种组分汽化以产生蒸汽区域635,并且可能允许电流624流向返回电极24,并且可能产生损伤区628。这样的损伤区628又可以在范围上被限制为与组织区域620直接相邻的一定体积的组织,并且这样的组织区域625和627中的任一个可以是组织2的将以与之前区域620引发汽化相同的方式引发汽化的下一个部分,以产生断续过程,如本文其他地方所述,其中电极的不连续部分可以在切口期间接触目标组织的相关不连续部分。放电可以从电极周围组织的汽化开始,并可以在电压足够高以桥接电极和组织之间的蒸汽间隙并电离间隙中的蒸汽时继续。如果这样的电极的一部分不与组织接触,例如,当在电极的该区域周围形成了蒸汽气泡时可能是这种情况,则电极温度可能升高,电阻率增加。例如,当串联连接到处于“功率限制模式”的电源时,当线材的一部分比线材的另一部分消耗更多的电流时,由于平均功率可能保持恒定,因此可能发生这种情况,但是在电阻率增加的区域中局部过热可能导致线材的部分汽化和断裂。然而,如果电极放置在公共电压下(这例如可以在线材的两端连接至电路中的相同位置(或“节点”)时发生),则这种情况可以减少(或避免)。在该示例性配置中,当电极的一部分可能由于过热而变得电阻更大并且电流可能流过电极的另一部分时,其中流过加热区域的电流可以减小并保持线材不失效,如前面关于串联连接配置所述。可选择移动电极的速度以满足低于线材的破裂张力的恒定张力的条件。过小的张力会降低所述速度。如果电极不与组织接触,则可能没有从电极到组织的热传递,并且电极温度可能升高。然后,电弧电流可由于电极温度升高而增加,并可引发正反馈回路,当电极处于松弛和/或低张紧条件下时(这些条件降低了小区域组织接触电极以产生上述断续放电的可能性),该正反馈回路又可导致组织和/或电极的过热。由于等离子体阈值是极性相关的,因此放电可以用作整流器,并且整流电流可以用作反馈,用于以等离子体放电的大约最小负电压阈值切削,包括通过辉光放电状态中的非限制性示例操作。在这种配置中,损伤区现在可以取决于放电半径而不是电极长度。在~10μm范围内的间断放电序列可能导致~1μm和~3μm之间的损伤区厚度。在这种配置中,由于间断放电过程,电源(例如,驱动器18或“电能源”)的占空比可以保持在~100%。

图2D示出了这样一种情况,在该情况中,电极702上的电压低于等离子体阈值,并且可能无法维持蒸汽区域635,诸如前一图的区域626,并且可能导致接触区域620沿着电极702扩张以产生扩展的接触区域630(其大于接触区域620),并且可以允许更多的电流624从电极702流过组织2流到返回电极24,产生比图2C的损伤区更大的损伤区628,该损伤区可经由热传导延伸至组织2的处于方向12后方的部分。如果电极电压不能保持沿着电极的蒸汽区域635,则组织和/或液体可以接触电极并允许大电流通过界面。损伤程度可能与电极-组织界面的长度成正比;即扩展区域630。因此,随着电压的降低,损伤区的范围可能会增加。类似地,如果在电极接触组织之前不向电极提供电压,则可能发生大的损伤区,因为在放电过程开始之前,所述电极的相对大部分可能同时接触组织。为了避免这种损伤,可以在电极接触组织之前向电极施加超阈值电压,并如关于图2C所述产生切口。另一种防止组织过热的方法可能是使用非导电液体,如Electro Lube Surgical,或粘弹性物质(例如Healon)。这种非导电液体既可用作冷却剂,又可防止与电流有关的组织损伤,如电穿孔。例如,可将非导电液体注入切削区域以保护可能在电流返回路径中的目标组织附近的组织。非导电液体也可以在使用前冷却。

图2E示出了这样一种情况,在这种情况中,电极702上的电压的大小可以大于负等离子体阈值和正等离子体阈值两者,并且接触区域620已经沿着电极702扩张以产生汽化区域626,该汽化区域626可以大于图2C中的汽化区域626。同样,在该配置中,比图2C的配置更多的电流624可以从电极702流过组织2流到返回电极24,产生比图2C的损伤区更大的损伤区628。超过负等离子体阈值和正等离子体阈值的电极电压可能导致电极变得足够热以提供自维持热离子发射。湍流可破坏蒸汽区域635,并可损坏电极和/或组织。

长形电极可包括名义上为圆形的横截面(或“圆拱形”)的线材,且降低电极宽度可等效于减小所述线材的直径(或等效地,其“横截面距离”)。该电压可以保持尽可能低,同时仍然使组织破裂,以避免目标组织过热。来自名义上为圆柱形的电极的电场可在近似于电极长度的距离处趋向于零,当使用这种长宽比>>1的电极时(例如,当电极包括长而细的线材时),这又可能导致组织中不必要地扩展的损伤区。如本文所述的组织分解的断续过程可以提供减少的损伤区,这是由于可能伴随所述接近而流过组织的电流的固有中断,因为在不存在组织破坏的情况下,电流名义上仅当组织与电极接触时可以基本流过组织。

虽然横截面通常是圆形的,但线材可以制成正方形、六角形、扁平矩形或其他横截面。因此,电极可以可替代地使用名义为非圆形横截面的导体(比如矩形横截面的导体)来配置。这种名义上非圆形横截面的线材可以从Eagle合金(Talbott,TN)获得。矩形横截面电极可以通过冲压箔片来形成,比如也可以从Eagle合金(Talbott,TN)获得的箔片。非圆形横截面电极可以进一步配置成使得其最薄尺寸名义上平行于平移方向,以提供电极沿平移方向的变形性和在正交方向上增加的刚度。构成电路的一部分的具有高熔点的导电线材或线(thread)可以被称为细丝(filament),如本领域普通技术人员所理解的那样。

图2F示出了其中电极702可以包括电极区域650、652和654的情况,电极区域650、652和654不需要代表整个切口长度。如图所示的电极在切口期间已经变形,且电极区域652和654在运动方向12上移位,而电极区域650不移位,这可能发生在电极区域650至654中的至少一个是柔性的时。作为非限制性示例,对于电极区域650至654的至少单个区域,将电极702配置为柔性的,诸如通过使用细线材,可以提供所述变形性。在示例性实施例中,新的最接近电极的组织区域、最近侧的组织区域620现在由电极区域652接近,且最近侧的组织区域620是图2C的组织区域625,并且可以是组织2的下一个部分,其以与区域620之前相同的方式引发汽化,以形成分段切口。组织2的形状可以通过至少单个组织区域的消融而改变,并因此导致组织2的一部分将以与之前区域620引发汽化相同的方式引发汽化,以形成分段切口,在分段切口处电极的不连续部分可以在切口期间接触目标组织的相关的不连续部分。

图3示出了曲线图610;示出了对于负电压放电(曲线614)和正电压放电(曲线612),测量的汽化的极性相关电压阈值与脉冲持续时间之间的关系,其使用浸没在生理平衡的盐溶液槽中的~8mm长、

脉动电压波形可用于形成所描述的等离子体。例如,在水中,蒸汽区域可远离

在一些实施例中,未能实现热限制可能导致附带组织损伤。诸如对于刚性电极可能是这种情况,因为沿着电极的所有位置的速度都是恒定的,但沿着电极的组织的速度可能不是恒定的,即沿着电极的切削边缘可能存在组织速度在时间和空间两方面的分布。刚性电极仅可以以其所达到的最慢切削速度移动。也就是说,刚性电极可能需要沿着其切削边缘切割完整的路径,以便进一步推进和切割,从而导致组织区域在被切割之前压紧到电极上,并通过仅允许平均切削速度来限制瞬时切削速度。沿着刚性电极的切削边缘的热点可以提供点状汽化,但这些相同的位置随后可能在组织中逗留,等待在其他位置处的类似分解,即使使用刚性长形电极也是如此。逗留的时间可能长于组织的热响应时间或机械响应时间,并由于热耗散到组织中而导致附带损伤,尤其是在存在过量液体的情况下。更有效的能源利用可能是干燥待切割的下一个组织区域。以太快的平移速率致动刚性电极可能不允许完整的切口,并导致“牵引力(traction)”。因此,如果电极的致动速度名义上适应蒸汽区域635内的放电速度,则可以因此减少附带损伤。

在一些实施例中,可变形电极可以在其正在切割的材料内以分段速度轮廓移动。也就是说,与传统的刚性电极不同,可变形电极的一部分可以推进到由汽化事件产生的空腔(或“气泡”)中,然后在沿电极的其他区域类似地推进之前汽化组织的新区域,从而允许沿电极的瞬时切削速度的速度分布。这样的可变形电极可沿其长度保持在张力下,这又可导致可变形电极以至少部分由平均切削速率决定且至少部分由局部切削速率决定的速率穿过组织推进,局部切削速率本身可至少部分由电极上的张力决定。可变形电极的质量(或质量密度)和/或刚度可至少部分地决定其推进到由汽化事件产生的空腔中的能力。平均切削速率可能会受到使用平移元件(或“平移装置”)和致动器(例如,沿着x轴,其中+x可以界定为预期切口的方向)移动电极或电极组件的影响。作为非限制性示例,平移元件可选自由以下组成的组:平移台、直线台、旋转台、导轨、杆(rod)、圆柱形套筒、丝杠(screw)、滚柱丝杠(roller screw)、移动螺母、齿条、小齿轮、皮带、链条、直线运动轴承、旋转运动轴承、凸轮、挠曲件(flexure)、楔形榫头(dovetail)及其组合。如本文所使用的,当用于描述平移元件、装置或系统时,术语“台(stage)”和“滑动件(slide)”被认为是等效的。作为非限制性示例,这样的致动器可以选自由以下组成的组:马达、旋转马达、曲线马达(squiggle motor)、直线马达、螺线管、旋转螺线管、直线螺线管、音圈(voice coil)、弹簧、动圈(movingcoil)、压电致动器、气动致动器、液压致动器、射流致动器及其组合。可替代地,电极组件可以手动致动。

在一些实施例中,可选择张力以适应用于形成电极的材料的刚度,该刚度比如可由弹性模量表示。作为非限制性示例,弹性模量可以选自由以下组成的组:挠曲模量、杨氏模量、体积模量、截面模量和剪切模量。对于由支撑结构支撑至少单个端部的可变形电极,电极材料的模量E可用于确定对于允许的偏转距离

在一些实施例中,在电极的特征范围(即“维度”或“厚度”或“尺寸”)(例如在线材或其他此类长形电极的情况下的直径)及其对应的机械稳定性(以及由此构造的仪器的强度和坚固性,尤其是在包括移动长形电极的系统中)之间存在折衷。因此,教导的拉伸的细线材电极可以比松弛的细线材电极提供增加的机械稳定性。增加的机械稳定性可以表现出增加的切口精度(例如,这样的电极可能不太可能横向于切口方向漂移)。替代的实施例可进一步包括机械地联接到电极的张紧元件,在电极上提供名义上更恒定的张紧力。本文所述的细的、可变形的长形电极可被视为简谐振子的基模,具有基频(或等效地,机械谐振频率)

在这种配置中,这样的电极可以在x方向上平移,并且可以移位(“弹拨”)x=~20μm,以产生为

在一些实施例中,如果在脉动电压波形的单个循环内(诸如在纳秒时间帧内)产生放电,则可实现热限制。从激光-组织相互作用的领域我们知道,通过纳秒脉冲的爆炸性汽化可以产生~200℃的峰值温度,由此产生的空隙(或“凹坑(crater)”或“空腔”)的容积可能比基本加热的体积大~50%。例如,光致破裂(photodisruption)已知会产生这样的损伤体积。从切割区域喷射蒸汽和/或水和/或碎片可以阻止在电极与其环境之间形成电弧放电,即使在高温下也是如此;细的可变形电极可以固有地提供的东西,特别是如果所述可变形电极沿着小于其圆周的区域接触组织并产生大于相互作用体积的空隙,如关于光致破裂纳秒激光脉冲的某些效应所描述的那样。这种扩展的损伤体积可能有助于碎片和/或水和/或蒸汽的喷射。例如,将

图4示出了张紧的电极组件5可以包括张紧元件700,该张紧元件又可以操作地联接至电极702并经由附接件(attachment)704和706附连至电极子组件4,使得张紧元件700允许电极702在与组织2(未在本图中示出)接触时挠曲。电极702的切口部分可以仅包括电极702的导电部分的一部分。位于臂710和712顶部处的圆弧部708可在电极702拉伸时为电极702提供平滑表面,以避免在较尖锐的过渡部处可能施加的过度应变。臂710和712可以被认为是用于向电极702的至少一部分提供机械稳定性的支撑结构的至少一部分。间隙可以存在于臂710、712之间,并且可以用于在形成切口之前和/或期间和/或之后接收组织,比如在本实施例中所示。在一些实施例中,张紧的电极组件5包括如本文所述的支撑结构。

在一些实施例中,处理器(例如控制器)可操作地联接到长形电极以向长形电极提供移动。例如,处理器可以配置有指令,提供该指令以控制致动器和移动电极组件中的一个或更多个部件。在一些实施例中,处理器配置有指令,以例如向远侧推进电极以及向近侧拉动电极。

在一些实施例中,长形电极的尺寸被设定为用于插入组织中,并且处理器配置有指令以用电极切割组织以界定袋内的一定体积的切割组织。尽管该体积可以以许多方式配置,但在一些实施例中,该体积包括形状轮廓,例如透镜体的形状轮廓。在一些实施例中,处理器配置有指令,以通过第一移动来移动电极以界定该体积的组织的第一侧上的第一切割表面,并通过第二移动来移动电极以界定该体积的组织的第二侧上的第二切割表面。在一些实施例中,处理器配置有指令,以向远侧推进电极以界定该体积的组织的第一侧上的第一表面,并向近侧拉动电极以界定该体积的组织的第二侧上的第二表面。在一些实施例中,间隙在长形电极和支撑结构之间延伸,并且间隙的尺寸被设定为接收组织,使得当电极向近侧拉动时,延伸到间隙中的组织被切割。

在一些实施例中,电极的移动与一个或更多个接触板的形状协调,以便界定切割组织的体积。在一些实施例中,接触板包括界定该体积的组织的第一侧上的第一表面的第一配置和界定该体积的组织的第二侧上的第二表面的第二配置。在一些实施例中,第一接触板包括界定该体积的组织的第一侧上的第一表面的第一形状轮廓和界定该体积的组织的第二侧上的第二表面的第二形状轮廓,例如,包括该体积的组织的透镜体的第一表面和第二表面。在一些实施例中,接触板包括可操作地联接到处理器的多于一个致动器,并且处理器配置有指令,以使接触板成形为具有第一表面轮廓以用于第一切口,并使接触板成形为具有第二轮廓以用于第二切口。在一些实施例中,处理器配置有指令,以使接触板成形为具有第一轮廓,用第一形状轮廓切割第一侧,使接触板成形为具有第二轮廓,以及用第二轮廓切割第二侧,总时间不超过约10s,例如不超过5s,或者例如不超过2s。

支撑结构可以至少部分地由选自由以下项组成的组的材料制成:钨、镍钛诺、钢、铜、黄铜、钛、不锈钢、铍-铜合金、白铜合金、钯、铂、铂-铱、银、铝、聚酰亚胺、PTFE、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚酰胺、聚丙交酯、聚甲醛、聚醚醚酮、聚氯乙烯、聚乳酸、玻璃、陶瓷及其组合。张紧元件700可以直接连接至电极子组件4的至少一部分,如图所示,或者可替代地连接至电极子组件4所附接的后续元件的至少一部分;例如联接器52或电极组件支座17。作为非限制性示例,张紧元件700可以是弹簧、螺旋弹簧、板簧、扭转弹簧、弹性网状结构、铰链、活动铰链及其组合。可变形电极可由支撑结构支撑,并允许其变形,同时在目标组织或目标组织结构内产生等离子体诱导的切口。电极(例如,电极702或其部分)可至少部分地由选自由以下项组成的组的材料构成:钨、镍钛诺、钢、铜、黄铜、钛、不锈钢、铍-铜合金、白铜合金、钯、铂、铂-铱、银、铝及其组合。可替代地,电极可以包括由刚才列出的相同材料构成的线材。可替代地,电极可在某些区域中被涂覆以防止在所述区域中的传导和/或切割。可替代地,可以使用管代替涂层来隔离电极的一些区域。这种涂层或管可选自由以下项组成的组:聚酰亚胺、PTFE、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚酰胺、聚丙交酯、聚甲醛、聚醚醚酮、聚氯乙烯、聚乳酸、玻璃、陶瓷及其组合。电极(例如,电极702)可以是直径在~3μm和~300μm之间的线材。可替代地,所述线材的直径可在~10μm和~50μm之间。可替代地,所述线材的直径可在~12μm和~17μm之间。张紧元件700可配置成提供张力,使得电极上的合力为电极或其材料的额定或测量屈服强度的~80%;比如,对于

图5示出了类似于图4的张紧电极组件5,其中圆弧部708还可以包括通道720,电极702可放置到通道720中,以减小由于无意的电极移动引起的位置误差,特别是横向于预期切口方向的位置误差。张紧元件700可配置作为臂710和712内或沿臂710和712的活动铰链(或铰链,如图所示)。臂710和712可以包括有缺口的刚性材料,如图所示,以提供活动铰链722。作为非限制性示例,用于制造活动铰链的合适材料可选自由以下项组成的组:聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚酰胺、聚丙交酯、聚甲醛、聚醚醚酮、聚氯乙烯、铜铍及其组合。在活动铰链722集成到臂710或712并且可以选择导电材料的情况下,这种切割电极可以被钎焊、铜焊、用导电粘合剂粘附和/或焊接到臂上。在活动铰链集成到臂710或712并且选择电绝缘材料的情况下,电极702可以以其他方式粘附到臂,或者被钎焊、铜焊和/或焊接到相邻的导电材料。

图6示出了切割组织的系统,系统800;该组织比如为眼组织,包括角膜、角膜缘和基质组织。系统800可以包括类似于图4和图5的张紧电极组件5。电极子组件4可以经由联接器52联接至电极支座17。作为非限制性示例,联接器52可制成至少部分电绝缘。电极子组件4可以包括臂710和712、电极702和张紧元件700,张紧元件700可以可操作地联接至电极702并经由附接件704和706附连以形成张紧的电极组件5,使得张紧元件700可以允许电极702在与组织2接触时拉伸。附接件704和/或706可以经由钎焊、铜焊、粘附、压缩配合、夹紧及其组合来实现。位于臂710和712顶部处的圆弧部708可在电极702拉伸时为电极702提供平滑表面,以避免在较尖锐的拐角部处可能经历的过度应变。张紧元件700可以直接连接到电极4的导电部分,或者可替代地连接到包括电极702的后续元件;比如联接器52或电极支座17。切口可通过沿运动轴线12移动而形成。在本示例性配置中,张紧电极组件5可包括元件700、702、704、706、708、710和712;所有这些都可以至少部分地由至少部分导电的材料构成,因此可以通过驱动器18(未示出)保持在大约相同的电压,并且所有这些都可以被认为包括张紧电极组件5。可替代地,电极子组件4和张紧的电极组件5可以相同。可替代地,前述元件中的一些可以至少部分地包括电绝缘材料,并且因此可以不与包括至少部分地导电材料的其他元件处于相同的电势,并且电极子组件4可以被认为仅是包括至少部分地导电材料的那些元件,并且是张紧的电极组件5的子系统,如图所示。作为非限制性示例,张紧元件700可以是弹簧、螺旋弹簧、板簧、扭转弹簧、弹性网状结构(mesh)或网状物(web)、铰链、活动铰链以及其组合。扭转弹簧可以是诸如在除钉器中发现的那种。作为非限制性示例,至少部分导电的电极材料可选自由以下项组成的组:钨、镍钛诺、钢、铜、黄铜、钛、不锈钢、铍-铜合金、白铜合金、钯、铂、铂-铱、银、铝及其组合。可替代地,电极702可以至少部分地包括由相同材料构成的线材。可替代地,电极子组件4可以至少部分地包括由电绝缘材料构成的元件。可替代地,电极子组件4可以在某些区域中涂覆以防止所述区域中的传导和/或切割。类似地,可以使用管代替涂层来隔离电极组件的区域。作为非限制性示例,这种涂层或管可以选自由以下项组成的组:聚酰亚胺、PTFE(例如,特氟隆)、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚酰胺、聚丙交酯、聚甲醛、聚醚醚酮、聚氯乙烯、聚乳酸、玻璃、陶瓷及其组合。返回电极(未示出)可以放置在患者眼睛上或其附近并连接到驱动器18。在~150Ω和~500Ω之间的串联负载可以与电极成直线放置,以提供电流限制。联接器52可经由联接器74可操作地联接到切削电极机构502。可替代地,作为非限制性示例,元件电极4、联接器52、电极支座17、切削电极机构502、联接器74或其子集可作为一次性模块封装到探针主体26中,该模块被配置成经由联接器71和72接合系统800,联接器71和72又可分别包括与致动器50和504的特征兼容的匹配特征;比如螺纹、卡环、卡扣配件及其组合。致动器504可以提供运动轴线(或等效地,沿着运动方向的“平移”,例如,运动轴线14),且致动器504可以经由连接部53联接至位置编码器51,并且位置编码器51和致动器50两者可以分别经由连接部55和59连接至平移装置和/或致动器驱动器57。作为非限制性示例,连接部55和507可包括以下中的至少一个:机械联接器、电联接器、磁联接器和光联接器。致动器504还可以提供运动轴线(例如,运动轴线12)并且可经由连接部505联接到位置编码器506,且位置编码器506和致动器504两者可以分别经由连接部509和511连接到致动器驱动器508。应当注意,可以仅取决单个运动轴线来实施本公开的某些实施例,比如在利用单个切口形成角膜瓣时。致动器50和504的运动轴线(即运动轴线14和12)分别可以被配置成正交或至少不是共线的。致动器504和50可以被配置成沿着运动轴线12和14致动张紧电极组件5或其部分。位置编码器51和506可以分别经由连接部55和507机械地联接至电极子组件4机械地连接至其上的模块,以便可以比非并置传感器(non-collocated sensor)更好地提供可靠的位置信息。可替代地,致动器50可以被配置成对应于运动轴线14(或“沿运动轴线14移动”),并且可以使致动器50致动(或“平移”)接触板804,并且可以使连接部55与接触板804或支撑接触板804的结构接触。驱动器18可以被配置成向电极4提供受控电压和/或受控电流。驱动器18可以向电极702提供交流电压和/或电流波形。作为非限制性示例,这种波形的类型可以选自由以下项组成的组:脉动的、正弦的、正方形的、锯齿形的、三角形的、固定频率的、可变频率的及其组合。驱动器18可以被配置成提供具有在~50V和~1000V之间的峰-峰全范围电压的波形。可替代地,驱动器18可以被配置成提供具有在~200V和~500V之间的峰-峰全范围电压的波形。驱动器18可以被配置成提供具有在~10kHz和~10MHz之间的载波(或“基础”)频率的波形。可替代地,驱动器18可以被配置成提供在~500kHz和~2MHz之间的波形频率。可替代地,驱动器18可以被配置成提供在~800kHz和~1.2MHz之间的波形频率。也可以使用脉冲串持续时间(burst duration),并且脉冲串持续时间可以进一步取决于电极速度v

在一些实施例中,瓣可以被描述为产生组织的“瓣”的切口,该组织的“瓣”可以被提起和基于“铰链”枢转,以提供对其下组织的接近。作为非限制性示例,将一段组织切削到130μm的深度,并在组织表面下方该深度处削平平面,可能会产生一个以未切削的边缘作为铰链的瓣。可以通过完成示例性切口的未切削边缘来截断瓣。在一些实施例中,袋可以被描述为切口,该切口将组织的第一深度(或层)与组织或组织段的第二深度(或层)分开而不必形成瓣。作为进一步的非限制性示例,将组织的一侧切削到一定深度并在组织表面下方该深度处削平平面可产生袋。

在一些实施例中,由于电极702处的等离子体放电而导致的驱动器18的输入阻抗的显著下降可能导致局部电流尖峰,这又可能破坏电极和/或导致损伤组织。输送到电极的功率(或等效地“输送功率”,或等效地“最大功率输出”)可以被限制,以避免这种情况。适用于实施本公开的实施例的平均功率可以在~1W·mm

作为非限制性示例,当切割角膜时,电压可以从对应于电极702将要初始接合组织或被预期初始接合组织且名义上指向更中央的角膜区域时的初始值增加到对应于电极702正在穿过或预期穿过中央角膜且从而具有比最初相对更大的组织接合长度时的更高电压;然后,可以使所述电极电压随着电极702继续穿过角膜2并以固有较小的接合长度切割组织而降低,所述降低可以被配置成与初始增加相反,但不是必须如此。如本文其他地方所述,可以使用平移子系统中的编码器来推断角膜2内电极702的位置。在一个实施例中,在PRF(或“载波频率”)为~1MHz的情况下,由驱动器18提供的电压可以被配置成输送~500V的最大峰-峰双极性标称正弦电压(相对于标称中性点电压,包括~+250V和~-250V振幅两者,该电压不一定是接地电压),该电压在平移的初始~50μs期间可以从~0V上升至最大振幅,并且然后在平移的最后~100μs期间可以回到~0V,例如当张紧的电极组件5包括用于电极702的切割部分的~10mm长、

在一些实施例中,监视器514可以被配置成监视经由连接部516提供给电极702的电压和/或电流,并且经由连接部518向驱动器18提供关于所述电压和/或电流的数据。关于电极702的电压和/或电流的数据可以是来自比较器的信号的形式。系统控制器60可以经由至少是单向连接的连接部62可操作地联接到驱动器18。可替代地,连接部62也可以是双向连接,其中控制器60能够感测和/或响应至少来自驱动器18的信号。来自监视器514的信号也可以提供给系统控制器60,并且由此作用于系统控制器60以控制由电极702产生的切口。监视器514可驻留在系统控制器60内,和/或经由驱动器18与系统控制器60通信。这样的信号可以是与感测的电压或电流相关的安全信号,比如当所述电压或电流在规定的界限之外时。在另外的替代的实施例中,驱动器18和/或监视器514可以向控制器60提供反馈或固有地使用这种反馈。作为非限制性示例,这种反馈可以是EMF或电流反馈,并且可以可用于确定电极702何时接触组织和/或等离子体的状况。例如,这种状况可以是等离子体是否处于辉光放电状态。连接部65将控制器60与致动器50连接起来,并且至少是单向连接。致动器50可包括至少一个电动马达,并且还可包括位置编码器。连接部65可以可替代地是双向连接,其中信号在控制器60和致动器50之间共享,例如位置、速度、加速度、越界误差等。在另外的替代的实施例中,致动器50可以向控制器60提供反馈或固有地使用这种反馈,并且可以将这种反馈作为信号与控制器60共享。作为非限制性示例,这种反馈可以是力反馈,并且可以可用于确定电极702何时接触组织或何时在待切割的组织上施加过大的力。同样,连接部67将控制器60与电源70连接起来,并且至少是单向连接。在另外的替代的实施例中,电源70可以向控制器60提供反馈或固有地使用这种反馈,并且可以将这种反馈作为信号与控制器60共享。作为非限制性示例,这种反馈可以是误差信号。这样的误差信号可以是温度误差、输入电压误差、输出电压误差、输入电流误差、输出电流误差等。同样,连接部68将控制器60与用户接口80连接起来,并且至少是从用户接口80到控制器80的单向连接。在另外的替代的实施例中,用户接口80可以向控制器60提供反馈或固有地使用这种反馈,并且可以将这种反馈作为信号与控制器60共享。例如,用户接口80可以是用于向致动器50发出信号以移动电极子组件4和/或张紧的电极组件5并切割组织的图形用户接口或按钮或脚踏板。致动器驱动器57和508可以分别经由连接部65和510连接到系统控制器60。用户接口80可以经由连接部68连接到系统控制器60且通过系统控制器60发送用户指令。

在一些实施例中,系统控制器60包括处理器,处理器配置有指令以确定要从眼睛移除的组织的轮廓以提供屈光校正。处理器可以被配置成确定用于为患者提供屈光校正的一个或更多个板的形状轮廓。同样,尽管参考控制器60,但控制器60可以包括分布式计算系统的部件,并且可以可操作地连接至如本文所述的一个或更多个处理器,诸如分布式处理系统。

在一些实施例中,系统800还可以包括接触板804、支撑元件802、抽吸元件810以及可用于固定接触组织2的随附真空设备。通过使用致动器504沿运动轴线12移动张紧的电极组件5的至少一些部分以产生床43,可以在组织2(在本示例性实施例中为角膜和/或角膜基质)中形成切口42。可结合接触板804,以通过借助致动器50沿运动轴线14将该接触板移动到角膜的前表面上来压平角膜。接触板804还可以包括接触表面806(未示出)。所述接触板804可用于压平角膜,特别是当接触表面806名义上约为平面时。作为非限制性示例,接触板804可以被配置为平面玻璃窗以允许透过其可见。作为非限制性示例,接触板804可以由选自由玻璃、晶体、陶瓷、金属、聚合物及其组合的组成的组的材料构成。接触元件808(未示出)可放置在接触板804的远侧表面上,以提供用于与组织2接触的清洁表面和/或无菌表面,并且可配置为薄的、适形的、即剥即贴的无菌屏障,其也可以是一次性的。作为非限制性示例,接触元件808可以由选自由聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、定向PP(OPP)、双轴定向PP(BOPP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及其组合组成的组的材料构成。接触板804可以至少部分地由支撑件802支撑。支撑件802还可以至少部分地支撑张紧的电极组件5的元件,例如臂710和712,并由此还支撑电极702和张紧元件700,以形成电极子组件4和/或张紧的电极组件5的至少一部分。因此,臂710和712可以被认为是电极702的支撑结构。可替代地,支撑件802可以可操作地联接到探针主体26和/或护套6。可替代地,可以使接触板804与支撑件802一起相对于组织2移动。抽吸元件810可用于将包含眼睛的组织2相对于接触板804和/或电极4稳定。抽吸元件810可以配置为如图所示的名义上开放的环形环,或者可选择通过任何其他可应用的结构来实现到眼睛的固定,比如单个开放的袋或多于一个开放的袋。抽吸元件810可经由真空管线(line)870可操作地联接到真空泵850,以在抽吸元件810内提供负压。为了患者的安全和系统的可靠性,真空开关852和/或真空传感器854可以放置在抽吸元件810和真空泵850之间,并分别经由连接部860和862连接。系统控制器60可以分别经由电连接部864、866和868连接到真空泵850、真空开关852和真空传感器854。在当前配置中,致动器50可以被配置成对应于运动轴线14,并且可使致动器50致动(或“平移”)接触板804,并且可使连接部55与接触板804或支撑接触板804的这种结构连接。接触板804可以以在~0.1mm·s

在一些实施例中,系统800还可以被配置成使得张紧的电极组件5至少部分地包括电极702。电极702可包括直径~12.5μm且纯度至少~99%的钨丝,该钨丝横穿臂710和712以形成~12mm的桥距(bridge distance),并使用在电极702上施加例如~300mN张力的机械螺旋弹簧。

在一些实施例中,基于电极切削宽度是否约大于或约等于要切割的目标组织结构的横向范围以及是否使电极从组织横向向外穿透,切口可以形成瓣或袋或其组合。即,可以通过使用接触板804压平或以其他方式压缩所述角膜前表面来在角膜的前方位中制成瓣,以产生在~3mm和~11mm之间的切口42的横向尺寸,或者可替代地在~8mm和~10mm之间的切口42的横向尺寸,所有这些尺寸都可以小于提供瓣切口的前述桥距。如图所示,瓣切口可以被配置成提供D形切口42,其中D形切口的直段可以是铰链部分。类似地,如果电极桥距小于向电极呈现的受压角膜的横向范围,则可制成袋切口。可替代地,可以使用袋切口配置并允许电极穿过角膜的整个距离来形成组合的瓣/袋切口,并且可以产生形状为全圆角矩形或部分圆角矩形的切口(例如,当被配置成包括直的未切削部分时)。在替代的实施例中,驱动器18可以被配置成提供正弦波形,该正弦波形可以具有在~1MHz的频率下的~250V的峰-峰全范围电压和~15W的功率限制,以便以在~200mm·s

可替代地,可变加速度可用于形成电极的运动轮廓,从而产生非线性速度轮廓。这样的运动轮廓可能需要更高阶的控制模型,并包含“加加速度(jerk)”和/或“加加加速度(snap)”和/或“加加加加速度(crackle)”和/或“加加加加加速度(pop)”因素,以提供不对称的加速/减速,使得作为非限制性示例,初始~50μs中v

当控制(例如,“调制”)电极的功率时,可以考虑速度和/或速度轮廓和/或有效切口宽度。

作为非限制性示例,可以通过选择选自由电压、电流、载波频率、调制频率、占空比、功率设定点、功率限制、每脉冲能量设定点、每脉冲能量限制及其组合组成的组的参数的最大值来调整电极702的功率。

作为非限制性示例,可以从包括以下内容的列举中选择描述由驱动器18驱动的电极702的受控功率输出的调制关系;固定关系、常数关系、线性关系、非线性关系、对数关系、正弦关系、指数关系、多项式关系及其组合。所述关系可以是正向的或反向的,这取决于目前的系统配置,并且可以使用本文包括的描述和方程来确定。所述受控功率输出可以被认为是瞬时功率和/或平均功率和/或峰值功率。作为非限制性示例,所述调制可以经由驱动器18的控制来实现。本文使用术语调制来指示原本一致的输出、波形或信号的改变。如本文所用,“调制”波形等效于“包络”波形,“调制包络线”等效于“包络线”。可替代地,不使用调制来包络波形,包括固有的脉动波形。

作为非限制性示例,当产生角膜瓣切口时,占空比D

可替代地,汽化所需的电压U可视为

可替代地,由驱动器18提供给电极702的每循环能量可以被配置成输送可以至少部分地取决于v

可替代地,由驱动器18提供给电极702的占空比可以被配置成输送可以至少部分地取决于v

可替代地,由驱动器18提供给电极702的电压可以被配置成输送可以至少部分地取决于v

可替代地,由驱动器18提供给电极702的电流限制可以被配置成输送可以至少部分地取决于v

可替代地,由驱动器18提供给电极702的功率限制或设定点可以被配置成输送可以至少部分地取决于v

可替代地,由驱动器18提供给电极702的PRF可以被配置成输送可以至少部分地取决于v

可替代地,v

可替代地,例如当张紧的电极组件5包括用于电极702的切割部分的~10mm长、

在另外的替代的实施例中,驱动器18提供的占空比可以被配置成输送在平移的初始~50μs期间从~0%上升到~70%和~100%之间的最大振幅,并且在平移的最后~10μs期间回到~0%的占空比。所述占空比可以利用诸如方波选通功能的调制频率来创建。所述方波选通功能可以被配置成具有可变的“开”和/或“关”时间。可变“开”和/或“关”时间的关系可以如本文其他地方关于用于描述电极的受控功率输出的关系所述。

在另外的替代的实施例中,由驱动器18提供的占空比可以被配置成输送这样的占空比,其可至少部分取决于v

在另外的替代的实施例中,由驱动器18提供的最大功率输出可以被配置成输送这样的最大功率输出,该最大功率输出可至少部分取决于v

在另外的替代的实施例中,由驱动器18提供的电压可以被配置输送这样的电压,该电压可至少部分取决于v

图7描述了一种切割组织的方法。流程图100包括步骤102-122,这些步骤可以按顺序或者以任何合适的次序完成。在步骤102,选择待治疗的眼睛。步骤104涉及激活系统,步骤106涉及将探针定位到待治疗的组织上。步骤108涉及激活真空系统以将组织相对于探针固定(比如经由前面描述的真空系统)。步骤110涉及在第一位置将接触板定位到组织上。步骤112涉及向电极供电。步骤114包括在第一方向(比如沿着运动轴线12,“+x方向”)平移(或“移动”或“致动”)所述电极。步骤116包括中断向电极供电。步骤118涉及使真空固定装置分离且释放组织且使正在治疗的眼睛分离。步骤120涉及电极从刚刚切割的组织分离。步骤122涉及停用该系统并将其与眼睛分离。当系统从患者分离时,可允许细电极断裂。可替代地,可以使所述电极在第二方向上平移,所述第二方向名义上与所述第一方向相反。可替代地,步骤108和步骤110可以交换,并且一旦电极与组织2接触,就向电极供电。可替代地,可以取消步骤116到120以产生切除。可替代地,如果在致动器改变方向时仅存在由于组织加热引起的附带损伤的低风险,则可以取消步骤116和118。可替代地,步骤116可以涉及对电极的功率的逐渐减少,并且步骤112可以涉及对电极的功率的逐渐增加,如本文其他地方所述。

尽管图7示出了根据一些实施例的切割组织的方法,但本领域普通技术人员将认识到,根据本公开可以进行许多调整和变化。例如,可以以任何合适的次序执行步骤,可重复一些步骤,可省略一些步骤,以及其组合。

在一些实施例中,如本文所述的处理器配置有执行图7的方法的一个或更多个步骤的指令。

图8A至图8D针对根据本发明实施例的细节,其中张紧的电极组件5现在以与图4至图6的视图正交的视图示出,使得运动轴线12现在可以进入和离开图的平面,而运动轴线14可以是竖直的,并且其中,可以遵循图7的步骤。图8A示出了接触板804可以被配置成位于支撑件802的中间部分内并沿着运动轴线14相对于支撑件802移动。接触板804的接触表面806可大致为平面且大致平行于电极702的切削部分。在该视图中,电极702被示为最初在角膜后方。接触元件808可以放置在接触表面806上,以产生仅在单个过程期间使用的无菌一次性用品。接触元件808可以名义上与接触表面806的至少一部分相符。接触元件808所符合的接触表面806的部分可以是中央部分。抽吸元件810可以被配置成在外角膜和/或角膜巩膜缘838附近的区域处接触包含眼的组织2,如图所示,以固定和稳定角膜843(在本图中未显示)。可替代地,可使抽吸元件810接触角膜843的至少一个方位,以相对于电极702的切割更好地稳定组织2。角膜843可以包括前角膜表面842和后角膜表面844。在这种情况下,目标组织2可以被认为是角膜843内并包含在前角膜表面842和后角膜表面844之间的基质组织。为了定向的目的示出了眼内晶状体840,并且可以是天然晶状体或人工晶状体。在本实施例中,接触元件与角膜843的前角膜表面842的顶点接触。如图所示,张紧的电极组件5可以包括臂710和712,以及电极702。目前的图的配置可以表示图7的步骤102、104和106。

图8B示出了图8A的系统,其中接触板804和因此接触元件808可能已经沿着运动轴线14移动得更远,以压平角膜843和其中的组织2。可以使电极702沿着运动轴线12穿过路径来切割组织2,如本文其他地方所描述的,以产生切口45并由此产生床43(在此视图中未显示)。目前的图的配置可以表示图7的步骤108、110、112和114。

图8C示出了在不同的定向的图8B的系统,如运动轴线12和14所证明的那样,使得当电极702沿着运动轴线12平移(在该视图中示出为从左向右进行)时,可以看到切口45正在穿过组织2前进。电极702的致动可以处于其最终位置,比如在产生瓣切口时可能是这种情况。

图8D示出了图8A-图8C的系统,其中接触板804和因此接触元件808可沿着运动轴线14移动,以正好停留在角膜表面842的顶点上,如图8A所示。目前的图现在示出切口45,其可形成床43(未显示)的表面。由此产生的床43的表面形状可以名义上表征为关于前角膜表面842的表面形状。可替代地,由此产生的床43(未示出)的中央区域的表面形状可以表征为角膜前表面842和接触表面806(或接触元件808)的表面形状的至少一些部分的平均值。所述平均值名义上可以是算术平均值、几何平均值、调和平均值、加权平均值或其组合。目前的图的配置可以表示图7的步骤116、118、120和122。

图9描述了类似于图7的方法,具有附加步骤202至212;其中步骤116可以是可选的,并且在步骤202期间允许电极切割。即,可替代地,如果在致动器改变方向时仅存在由于组织加热而引起的附带损伤的低风险,和/或由于接触板位置的改变,对未供电电极的应变可能导致所述电极的失效,则可取消步骤116和118。步骤202涉及将接触板定位在第二位置,其可以是整个元件的平移,或者是元件的至少一部分的平移。元件的至少一部分的平移可用于产生非平面接触板表面以提供所需的角膜变形,如将关于图11A和图11B所述。可替代地,在步骤202处可互换接触板以提供所需的角膜变形。所述角膜变形可旨在用于产生界定透镜体的至少一部分的表面,比如床43,以实现所需三维组织切除轮廓的至少一部分。所述透镜体随后可被移除以引起患者眼睛的角膜843的屈光变化。如果移除步骤202,则步骤204可以是可选的,但在其他方面可以类似于步骤112。步骤206涉及在第二方向上平移电极。所述第二方向可以名义上与所述第一方向相反。步骤208涉及电极从组织分离,比如,如果步骤206的平移将电极带到组织2之外,则可能发生这种情况。步骤210涉及断开对电极的供电,并且可以类似于图7的步骤116。步骤212涉及使真空固定装置分离且释放组织且使正在治疗的眼睛分离,并且可以类似于图7的步骤118。步骤122涉及与图7的步骤122类似地停用该系统并使其与眼睛分离。

尽管图9示出了根据一些实施例的切割组织的方法,但本领域普通技术人员将认识到,根据本公开可以进行许多调整和变化。例如,可以以任何合适的次序执行步骤,可重复一些步骤,可省略一些步骤,以及其组合。

在一些实施例中,如本文所述的处理器配置有执行图9的方法的一个或更多个步骤的指令。

图10A至图10F针对类似于图8A至图8D的系统,其还被配置成使得接触表面806的形状可以被配置为非平面的并且示出为凸的,并且另外地,可以在角膜843的(基质)组织2内切割透镜体(例如透镜体820)。第一切割轮廓和第二切割轮廓之间的差异可以对应于要从角膜移除的组织的透镜体的形状以治疗眼睛屈光不正。

图10A示出了与图8A类似地配置的系统,在接触板804上增加了弯曲表面806。同样,接触元件806放置在弯曲的接触表面806上,并且名义上与所述曲率匹配。目前的图的配置可以表示图7和图9的步骤102到108。

图10B示出了图10A的系统,其中接触板804以及因此接触元件808可能已经沿着运动轴线14移动得更远,以接触角膜843和其中的组织2。与图8A至图8C的配置不同,在目前的图的配置中,角膜不一定被压平,而是被导致不同地压缩以至少部分地匹配接触表面806的曲率(或“形状”,在曲率本身不足以充分描述接触表面806的情况下)以产生切口46。目前的图的配置可以表示图7和图9的步骤110到112。

图10C示出了不同定向的先前图10X的系统,如运动轴线12和14所示,使得当电极702沿着运动轴线12平移(在该视图中示出为从左向右进行)时,可看见切口45正在穿过组织2前进。电极702的致动可以处于其最终位置,比如在产生瓣切口时可能是这种情况。

图10D示出了前面的图10X的系统,其中接触板804已经向前平移,并且现在显示切口46。这样的切口46可以形成床44(未显示)的表面。由此产生的床44的表面形状可以表征为前角膜表面842和接触表面806(或接触元件808)的表面形状的平均值。所述平均值名义上可以是算术平均值、几何平均值、调和平均值、加权平均值或其组合。

图10E示出了前面的图10X的系统,其中现在可以产生第二切口,切口45。目前的图的配置可以表示图9的步骤202-206。可替代地,可以通过互换接触板804或其部分来产生切口45,以为切口45提供不同的表面形状。平坦的接触表面可用于至少一个切口。

图10F示出了用前面的图10X的系统处理的眼睛,其中透镜体820已经在角膜843的(基质)组织2内切割,并且由切口45、46产生的表面界定。当使电极在整个角膜上切割而不是在角膜中制成袋时,切口45、46可以包括切口47。目前的图的配置可表示完成图9中剩余步骤的结果。通过切口45、46产生的表面的形状可以被选择以影响对患者眼睛的角膜843的屈光校正。所述屈光校正可以至少部分地通过诸如角膜像差测定法、眼像差测定法、波前像差测定法、角膜地形图法及其组合的诊断测量来界定,其中透镜体的标称形状可以被界定以光学平衡(或校正)所测量的像差,诸如在Sekundo W.的Small Incision LenticuleExtraction(SMILE)Principles,Techniques,Complication Management,and FutureConcepts.2015.Springer Cham Heidelberg中描述的;以及其中相关的引文。

在一些实施例中,对于角膜,待移除的组织的近似组织轮廓可表示为:

T(x,y)~=W(x,y)/(n-1),其中,T是厚度(以微米为单位),W是波前误差(以微米为单位),n是角膜的折射率,x和y是对应于平面(如靠近瞳孔或角膜顶点的平面)的坐标参考。波前误差可以用许多方式来表示,比如以微米为单位的高度,或者例如用单个的泽尼克(Zernike)系数。

可以使用其他方法来确定要移除的组织的厚度轮廓,例如参照本领域普通技术人员将已知的SMILE手术。

图11A和图11B针对分段可调整的接触板804,以使角膜变形以产生透镜体或其他治疗切口。可调整接触板804可操作地联接到控制器,并被配置成例如参考本文所述的小切口透镜体提取来使角膜成形以提供屈光校正。图11A描绘了包括子板(或等效地,“元件”)8061的分段可调整接触板804,子板8061一起可以构成接触表面806,子板8061可以容纳在壳体8042内并安装到基座8044。图11B以横截面图描绘了相同的接触板804,以便显露可操作地联接到壳体8042内的子板8061的致动器8100。在本实施例中,每个子板8061可以附连到致动器8100,以允许每个子板8061使用附加致动器和相关的监视和控制子系统单独致动,如关于图6的系统所示和描述的(所述连接未在目前的图中显示)。作为非限制性示例,子板8061可以使用环氧树脂粘附到致动器8100或被钎焊。致动器8100可选自由压电致动器、马达、气动致动器、射流致动器及其组合组成的组。如示例性实施例所示,子元件8062可以使用选自由玻璃、陶瓷、石英、硅、金属、聚合物及其组合组成的组的材料来构成。这样的子板8061可以沿着运动轴线(例如,运动轴线14)被致动。这些子板8061可以平移(或“移位”)以形成具有自由形状轮廓(或“形状”或“表面轮廓”)的分段接触表面806,以形成具有离散但可任意寻址轮廓的接触表面806,用于形成切口45和/或切口46,以解决在规定从角膜843内的组织2中移除的透镜体的图形时的光学像差,包括高阶像差,比如散焦、径向畸变、球面、球面像差、柱面、柱面像差、散光、彗差和三叶形。如图所示,这样的子板8061可以被配置成名义上是矩形的,但不必须是矩形的,并且在本公开的范围内考虑其他几何形状。接触元件808(未示出)可放置在接触板804的远侧表面上,以提供用于与组织2接触的清洁表面和/或无菌表面,并且可配置为薄的、适形的、即剥即贴的无菌屏障,如本文其他地方所述,其也可以是一次性的。不是利用图9的步骤202来重新定位接触板804,而是目前的实施例可以允许修改所述步骤202,以在产生另一切口之前将接触板重新配置为第二配置。致动器8100的数量可以由给定方案的空间分辨率要求和/或表面图形的公差确定。作为非限制性示例,可以有10个正方形横截面形状的致动器8100的阵列,或者可以有14个这样的致动器8100的阵列,或者可以有28个这样的致动器8100的阵列;当被配置成在标称直径为12mm的圆盘形接触表面的范围内呈方形包装时,其产生对于每个致动器8100为~2.0mm

可替代地,定制的接触板804和/或接触表面806可被制造成包括用于产生切口45和/或切口46的表面轮廓,以解决在规定从角膜843内的组织2中移除的透镜体的图形时的高阶像差。可替代地,这种定制的接触板804和/或接触表面806可单独用于产生切口45和/或切口46。可替代地,第一定制接触板804和/或接触表面806可用于产生切口45,第二定制接触板804和/或接触表面806可用于产生切口46,其中第一和第二定制接触板804和/或接触表面806可以被配置成具有不同的表面轮廓。不是利用图9的步骤202来重新定位接触板804,而是目前的实施例可以允许修改所述步骤202,以在产生另一切口之前替换(或“互换”)第二接触板。制造这种定制接触板804和/或接触表面806的方法可选自由附加制造、注射成型、机械加工及其组合组成的组。

在一些实施例中,光学方案可以包括表面曲率、屈光度中的光功率、材料性能、折射率、眼睛的波前测量或厚度中的一个或更多个。在一些实施例中,光学元件的表面图形可以界定为来自光学方案的光学表面的扰动。低频误差通常可被指定为不规则性、偏离条纹或平坦性,并倾向于将光从艾里盘(airy disk)图案的中心转移到最初的几个衍射环中。这种效应可以降低点扩展函数的大小而不加宽它,从而降低Strehl比。中频误差(或小角散射)可使用斜率或(PSD)要求来指定,并且倾向于加宽或模糊化(smear)点扩展函数(PSF)并降低对比度。低频和中频误差都会降低光学系统的性能。然而,一些图形缺陷可从表面图形规范中省略,光功率和偶尔散光可能是这种情况。光学系统可以允许单个光学器件被聚焦、偏心或倾斜,以补偿特定的像差。表面精度和表面图形是经常用来记录这两个区域的术语。为了消除歧义,可以使用微米作为规范中的单位值。

图12A和图12B是针对圆盘形透镜体的产生。图12A示出了透镜体820,其包括前表面451和后表面461,前表面451可以通过图7和图9的步骤114由切口45产生,后表面461可以通过图7和图9的步骤118由切口46产生。铰链1020可以经由图9的步骤202(即在产生切口46和45之间接触板平移到第二位置)来产生。在当前附图中,当透镜体展开在平坦表面上时,透镜体看起来像是平坦的圆盘,如图所示。图12B示出了图12A的相同透镜体820的横截面图。在本实施例中,名义上平面的接触板可以定位到第一位置(或“深度”或“部位”)以产生切口46,然后平移到第二、更前(或“近侧”)位置以产生切口45。在目前的实施例的配置中,横截面形状1010可以名义上是矩形的,而面451和461可以名义上是平行的。可替代地,通过适当平移接触板,在比切口46更后(或“远侧”)位置处产生切口45。

根据本公开的实施例,图13针对类似于图12B的平凸型透镜体。这里,透镜体820包括可通过切口45产生的前表面451和可通过切口46产生的后表面461。接触板或包括多于一个可平移元件的接触板的元件可被配置成产生用于面451的非平面类型的表面。如图所示,目前的实施例的配置可用于形成平凸型透镜体。

根据本公开的实施例,图14针对类似于图13的弯月形透镜体。这里,透镜体820包括可通过切口45产生的前表面451和可通过切口46产生的后表面461。接触板或包括多于一个可平移元件的接触板的元件可以被配置成产生用于两个面451和461的非平面类型的表面。如图所示,本实施例的配置可用于产生弯月型透镜体。

图15针对根据本公开的实施例的类似于图14的混合型透镜体。这里,透镜体820包括可通过切口45产生的前表面451和可通过切口46产生的后表面461。接触板或包括多于一个可平移元件的接触板的元件可以被配置成产生用于两个面451和461的非平面类型的表面。如图所示,本实施例的配置可用于产生弯月型透镜体。

图16A和图16B针对根据本公开的实施例创建的猪角膜中的切口的组织学图像。图16A示出了图像900,这是猪角膜的传统矢状截面(H&E染色)组织学显微图像,其在新鲜时(采收后≤2天,保存在~2℃)被切割,随后固定在4%多聚甲醛溶液中。切割系统配置如下:PRF~1MHz,V~±250V,正弦波形,P

图17针对曲线图910,其显示包括根据本公开的实施例的特征的示例性电极电压与时间波形912。波形912包括各个循环914。脉冲串916包括脉冲(循环914),并由调制包络线(modulation envelope)918约束。调制包络线918可以被配置为本文其他地方描述的关系的组合,包括脉动、占空比和调制(例如,斜升(ramp))关系。虽然这里为了清楚起见在脉冲和脉冲串的级别上示出,但可以类似地配置整个切口波形。

图18针对图像960,其为576像素×464像素帧,如使用诸如AOS M-VIT 4000(AOSTechnologies,Daettwil,Switzerland)的高速数码相机在配置为以6400ISO的等效感光度和~250μs的快门速度(或“积分时间”)t

根据本公开的实施例,可以通过使用等离子体诱导的切削工具来半自动地形成瓣来减少巩膜切口的技术依赖性,该等离子体诱导的切削工具限制组织损伤并在巩膜和/或角膜(包括巩膜-角膜缘)中提供可预测的、准确的和精确的切口。根据本公开的实施例,可以在包括巩膜-角膜缘的巩膜和/或角膜中制成袋,而不是传统使用的瓣。另外的实施例可提供切割其他组织,例如图1A中列出的那些组织。作为非限制性示例,可以在囊中形成等离子体诱导的切口以产生撕囊;可以在晶状体中形成等离子体诱导的切口以产生晶状体碎片或简化晶状体碎片和/或晶状体移除;可以在视网膜中形成等离子体诱导的切口以产生袋或瓣,可以在TM中形成等离子体诱导的切口以改善引流和/或降低眼压;且可以在虹膜中形成等离子体诱导的切口以进行虹膜切割术。

瓣可以被描述为产生组织的“瓣”的切口,其可被提起和基于“铰链”枢转,以提供对其下组织的接近。作为非限制性示例,将正方形的三个边切削到50%深度并在组织的正方形的边缘下方50%深度处削平平面,可以产生半厚度的瓣,其中正方形的第四个未切削的边作为其铰链。可以通过完成示例性正方形切口的第四边来截断瓣。

袋可以被描述为切口,其将第一深度(或层)组织与第二深度(或层)组织分开,而不必形成瓣。作为另一个非限制性示例,将正方形的一边切削到50%深度并在组织的正方形的边缘下50%深度处削平平面可产生半厚度的袋。

半自动的切削工具可以用来产生比传统的锋利边缘的仪器的切口更好的改进的切口。等离子体诱导的半自动切削工具可用于产生比被配置用于与传统的锋利边缘的仪器一起使用的半自动切削工具的切口更好的改进的切口。

具有至少一个运动度的半自动切削系统可以用来形成5×5mm和4×4mm瓣,而不是手动形成它们。例如,包括5mm宽和4mm宽“刀片”的系统可分别用于形成5×5mm和4×4mm瓣。电极可以包括线材和/或刀片。

图19A示出了从上面看到的组织2中的瓣40,图19B示出了从横截面A-A看到的相同的瓣40。瓣40由切口42和44构成,切口42和44形成床43并形成正方形的3个边(在图19A-图19D的示例中,尽管在本公开的范围内也考虑其他这样的形状)。瓣可以被提起,并围绕正方形的缺失的边转动,以显露下方的组织。床43可以是平面的或弯曲的。可以通过完成示例性正方形切口的第四边来截断瓣。

类似于图19A和图19B的结构,图19C示出了从上面看到的组织2中的袋41,并且图19D示出了从横截面A-A看到的相同的袋41。然而,在该配置中,袋41包括切口42,切口42形成床43,但缺少切口44。同样,床43可以是平面的或弯曲的,但此时将取决于切牙的纵向形状(或“轮廓”),以避免形成切口44。

图20针对根据本公开的实施例的系统,该系统被配置成形成矩形瓣或袋,其可用于青光眼治疗中用于降低IOP的管成形术。可以使用电极4切割组织2,在本示例性实施例中,电极4被配置成宽度6和长度8的U形形状,并且包括弯曲部(bend)10。电极4可以经由引线20连接到功率RF驱动器18。引线22可以连接到患者产生电极24,患者产生电极24又可以是返回路径的一部分。RF驱动器可以产生双极脉冲。电极4可以被封闭在护套16内,为了清楚起见,护套16在此示出为部分切掉。运动方向12可用于提供切口的横向范围,运动方向14可与运动方向12正交并垂直于电极4的U形形状的宽度6所形成的平面,比如其可用于形成组织瓣和/或袋。可替代地,可以使用运动方向14来形成名义上垂直于组织2的表面的切口。宽度6可以选择在1mm和10mm之间,特别是4mm或5mm,如上所述。长度8可以大于宽度6,并使其穿过组织的距离小于长度8。例如,4mm×4mm的瓣可以通过将宽度6配置为4mm并且将长度8配置为大于4mm但是使长度8沿着运动方向12穿过组织4mm来形成。

图21针对从侧面看到的类似于图20的系统,并且其被配置成形成瓣;添加探针主体26以包含电极4、护套16和致动器50;并且相对于组织2的表面以角度30定向。致动器50可以可操作地联接到电极4并在运动方向12和14上移动,使得电极4在组织2内沿着通过以下所形成的运动轮廓平移:首先在方向32上移动;然后方向34;然后方向36,其与方向34方向相反;然后是方向38,它与方向32相反。该配置随后可通过形成切口42、然后形成切口44和床43来形成瓣40(为了清楚起见未明确示出)。作为非限制性示例,致动器50可以被供电,比如马达或音圈。可替代地,致动器50可以包括一系列弹簧和棘轮或止动器和触发器,以产生所描述的运动轮廓。元件电极4和/或护套6和/或探针主体26可以被配置成是与致动器50和RF驱动器18接合并在使用后被丢弃的子系统。在另一个实施例中,可以通过如下改变运动轮廓来截断瓣:首先在方向32上移动;然后在方向34上移动;然后在方向38上移动,方向38与方向32相反。

可替代地,图21的系统可以被配置成使得致动器50首先在名义上沿角度30的方向上平移电极4,然后在名义上与第一方向相反的第二方向上缩回电极4,以便形成袋而不是瓣。

可替代地,第二电极也可用于形成与第一瓣或袋不同的大小和/或形状的第二瓣或袋。例如,可以首先制造5mm×5mm的瓣,然后制造4mm×4mm的瓣。示例性4mm×4mm瓣还可以是截断瓣。

图22A-图22C针对根据本公开的实施例配置的电极的细节,其中电极4包括区域300、302和弯曲部10。名义上,表面积可以沿电极4保持恒定。作为非限制性示例,电极4可以包括直径在~50μm和~300μm之间的实心线材,并且由选自由以下项组成的组的材料构成;钨、镍钛诺、钢、铜、不锈钢、铍铜合金、白铜合金和铝。此外,在替代的实施例中,电极可至少部分地涂覆有另一导电材料,比如金。区域302可以包括与区域300相同的基本结构,其修改是在平行于图像平面的方向上被压缩并且在正交方向上被伸长。这样的配置可以保持表面积,同时通过将尺寸303减小到小于尺寸301来在上述正交方向上提供增加的强度,以便在切割组织时提高可靠性和强度。弯曲部10可以由区域300的配置、区域302的配置形成或在区域300和302之间过渡而形成。可替代地,区域300和302和/或弯曲部10可以由不同的材料连结。在另外的替代的实施例中,电极4可以由直径为~250μm的钨丝构成,该钨丝除了长度为~3mm的区域300外在所有地方被压缩,区域300的尺寸301名义上与钨丝的~250μm天然直径相同,天然弯曲部10位于区域300附近,其半径为~0.5mm,以产生~4mm的宽度6,而尺寸303被配置成通过前述压缩而形成,并且被压缩到~400μm。

为了清楚起见,电极4到目前为止已经示出为U形,但其不必是U形。Rf驱动器18可以向电极4提供交流电。作为非限制性示例,这种交流电可以是:正弦波、方波、锯齿波、三角波或其组合。由Rf驱动器18提供的信号可以被配置成具有在~10kHz和~10MHz之间的基础(或“载波”)频率,并且还可以被调制以包括在~100Hz和~3MHz之间的频率的脉冲串以产生占空比。占空比可以在~0.01%~100%之间。在替代的实施例中,占空比可以在~60%和~80%之间。由rf驱动器18提供的峰-峰电压可以在~500V和~2000V之间。在替代的实施例中,由rf驱动器18提供的峰-峰电压可以在~400V和~800V之间。在一个实施例中,rf驱动器18的信号可以被配置成具有~800V的峰-峰双极电压(包括~+400V和~400V振幅),载波频率为~1MHz,调制频率为~10kHz,比如当电极4在区域300中包括直径为

图23针对根据本公开的实施例配置的系统400。除了与前面的图有关的元件之外,系统400还包括控制器60、电源70、用户接口80和联接器52。连接部62将控制器60与RF驱动器18连接起来,并且至少是单向连接。连接部62也可以是双向连接,其中控制器60能够感测和/或响应至少来自rf驱动器18的信号。这样的信号可以是与感测的电压或电流相关的安全信号。在另外的替代的实施例中,rf驱动器18可以向控制器60提供反馈或固有地使用这种反馈,并且可以将这种反馈作为信号与控制器60共享。这种反馈可以是例如EMF或电流反馈,并且可以用于确定电极4何时接触组织和/或等离子体的状况。例如,这种状况可以是等离子体是否处于辉光放电状态。同样,连接部65将控制器60与致动器50连接,并且至少是单向连接。致动器50可包括至少一个电动马达,并且还可包括位置编码器。连接部65可以可替代地是双向连接,其中信号在控制器60和致动器50之间共享,诸如位置、速度、加速度、越界误差等。在另外的替代的实施例中,致动器50可以向控制器60提供反馈或固有地使用这种反馈,并且可以将这种反馈作为信号与控制器60共享。这种反馈可以是例如力反馈,并且可以用于确定电极4何时接触组织或何时对要切割的组织施加过度的力。同样,连接部67将控制器60与电源70连接起来,并且至少是单向连接。在另外的替代的实施例中,电源70可以向控制器60提供反馈或固有地使用这种反馈,并且可以将这种反馈作为信号与控制器60共享。这样的反馈可以是例如误差信号。这样的误差信号可以是温度误差、输入电压误差、输出电压误差、输入电流误差、输出电流误差等。同样,连接部68将控制器60与用户接口80连接,并且至少是单向连接。在另外的替代的实施例中,接口80可以向控制器60提供反馈或固有地使用这种反馈,并且可以将这种反馈作为信号与控制器60共享。例如,用户接口80可以是用于向致动器50发出信号以移动电极4和切割组织的图形用户接口或按钮。系统400的该示例性实施例还包括联接器52,其可将电极4联接到致动器50,使得电极4可移动,如关于先前的图所述。联接器52可以由电绝缘材料构成,并且被配置成将电极4与系统400的至少一个其他元件电隔离。联接器52和/或护套16以及电极4可以连结到子系统中,该子系统可以在使用后被丢弃。尽管未示出,但替代的实施例是用于联接器52的配置,可使联接器52将(示例性)U形电极4的两侧连接到致动器50。电极4可由致动器50以~200mm·s

图24A和图24B针对组织2内互补特征的产生和使用所涉及的细节,该互补特征可以提供改进的机械稳定性,并且更好地维持组织2的元件之间的固定关系,组织2的元件可以使用本文描述的系统和方法通过切口45彼此至少部分地分开,包括当产生透镜体或其他外科屈光校正时。因此,切口45可以包括如本文其他地方所述的屈光校正部分以及附加的稳定性部分。可以沿着切口45切割目标组织2,以在角膜843内产生瓣40和床44,角膜843又可以包含前表面842和后表面844。在本示例中,切口45可以被配置成分别在瓣40和床44上产生名义上互补的特征突起1110和凹陷1112。这种互补的特征可以被配置成至少部分地互锁,以至少部分地防止瓣40或任何其他相邻切口元件在愈合期间从角膜843脱位,并且还可以用于至少部分抑制上皮细胞沿着切口边缘1114侵入伤口。如图所示,角膜表面842和切口45之间的角度(其顶点沿着边缘1114)可以是相当平缓的角度,诸如当使用传统的微角膜刀时可以产生的角度。在本实施例中,眼睛EYE的角膜843包含目标组织2,然而在本公开的范围内可设想其他解剖位置和配置。尽管在本图中如此示出,但瓣40不需要与目标组织2完全分开,并且可以包括铰链部分。当与角膜843完全分开时,瓣40可以被视为“帽”。帽可能特别良好地适合于角膜移植手术。袋切口也可以被配置成利用这种互补的特征用于类似目的。如本文其他地方所述,切口系统可以被配置成经由接触板的表面轮廓产生名义上互补的特征突起1110和凹陷1112。可替代地,可以使用抽吸元件810来产生这些特征,以在产生切口之前和/或期间使目标组织变形。

图25针对用于在组织2内产生和使用互补特征的本公开的另外的实施例,该互补特征类似于图24A和图24B的互补特征,图24A和图24B的互补特征被修改以包括切口45的添加的切口元件1120,以在角膜表面842和切口45之间提供更陡的角度。切口元件1120还可以用于阻止上皮伤口侵入并且改进切口45的机械稳定性,并且至少部分地维持一个或更多个被切割的目标组织的相对位置。

图26针对其中接触元件810还可以被配置成包括如本文其他地方所述的屈光校正部分819以及附加的稳定性部分1108的实施例。在角膜切口的情况下,所述稳定性部分1108可以被配置成位于可视孔1150(在随后的图中示出)的外部,并且可以被配置成产生名义上互补的特征突起1110和凹陷1112。所述屈光校正部分819可以位于所述可视孔1150内。作为非限制性示例,所述屈光校正部分819可以被配置成产生透镜体820。张紧的电极702可以由臂710和712支撑,以产生至少一个切口45,该至少一个切口45包含屈光部分819和稳定性部分(被示为稳定性部分1108),该屈光部分819被示为由切口47界定并延伸超过可视孔1150(也称为“光学透明孔”)的透镜体820。电极可以沿着运动轴线12在方向34上向上平移到位置1121,以产生铰链1020和切口边界1113,并且然后在方向36上平移到至少位置1122,以切割屈光部分819以及稳定性部分1108的至少一部分。沿着方向36的平移或向电极的供电可以在位置1122处中断,以防止重新切割切口(诸如所示的角膜切口)的冗余部分。抽吸通道1210可以用于固定目标组织,如本文其他地方所述。可以形成表面1200的至少一部分的区域1209和1211可以被配置成形成名义上平坦的表面1200或者具有不同的高度。

图27A-图27C针对抽吸元件810的实施例,抽吸元件810可以用于既相对于接触板804(如本文其他地方所述,但未在本图中示出)和/或电极4(如本文其他地方所述,但未在本图中示出)稳定组织2,又通过将组织2的至少一部分拉动到接触表面1200上的通道1210(此处示为环形环)的至少一部分中来赋予切口45互补特征。抽吸元件810可以被配置成支撑用于通道1210的名义上开放的环形环,如图所示,或者可替代地通过任何其他适用的构造来实现对眼睛的固定,诸如单个开放的袋,或多于一个开放的袋,或多于一个这样的通道1210,及其组合。抽吸元件810可以经由一个或更多个真空管线870可操作地联接至真空泵850(如本文其他地方所述,但未在本图中示出),真空管线870在这里被示出为从近侧表面1202突出,以在抽吸元件810内提供负压,并且在切口产生之前和/或期间使目标组织2的元件至少部分地被拉动到通道1210的一个或更多个开放空间中。第二个这样的通道,通道1212已经包括在该示例性实施例中,并且可以用于从目标组织2排出流体,但是不需要实施本公开。抽吸管线870可以被配置成向通道1210和1212提供相同的真空回路,或者对通道1210和1212单独设定位置(address),如图27C的横截面图所示。本示例可以被配置成仅使用通道1210接合与切口45的位置紧密相邻或在切口45的位置附近的组织2,以产生图24A至图25所示的结果,其中突起1110和凹陷1112被示为名义上连续的。在角膜切口的情况下,通道1210可以在电极路径的内侧接合角膜表面,而不是如前所述在巩膜和/或角膜巩膜缘上的电极路径的外侧接合。因此,由通道1210捕获的组织可以由电极4切割作为切口45的一部分,并且所述切口45可以包括屈光校正部分和稳定性部分。区域1209可以位于抽吸元件810的中心孔和通道1210之间。区域1211可以位于通道1210和1212之间。通道1210的宽度(在本实例中为径向的)可以被配置成在~50μm和~500μm之间,使得互补的特征突起1110和凹陷1112的有关产生宽度可以在~30μm和~500μm之间。类似地,通道1210的深度可以被配置成在~50μm和~500μm之间,使得突起1110的有关产生高度和凹陷1112的深度可以在~30μm和~450μm之间。区域1209和1211可以被配置成彼此偏差和/或与表面1200偏差在30μm和200μm之间。用于实现这种结果的真空压力可以在~-100mmHg和~-600mmHg之间。

图28A-图28B针对抽吸元件810的另外的实施例,该实施例类似于图27A-图27C的实施例,添加了通道1214,该通道1214未被配置成向组织2提供抽吸。替代地,通道1214可以定位成与通道1210相邻或在通道1210附近。尽管通道1214在本示例性实施例中示出为径向地位于通道1210和1212之外,但是通道1214可以可替代地位于通道1210和1212之间。通道1214的宽度和/或深度可以被配置成在~50μm和~500μm之间,使得当使用~-100mmHg和~-600mmHg之间的真空计压力向通道1210和1212中的至少一个提供抽吸时,突起1110和凹陷1112的有关产生宽度和/或深度/高度可以在~30μm和~450μm之间。通道1210和1212以及1214可以(在本示例中径向地)分开在~200μm和~1000μm之间的距离。区域1209、1211和1213可以被配置成彼此偏差和/或与表面1200偏差在30μm和200μm之间。尽管名义上显示为规则的环形通道1210、1212和1214,但是这些通道不需要是规则的并且被配置成具有不同的宽度和/或深度。

图29针对类似于图27A至图28B的实施例的另外的实施例,其修改是通道1210和1214未被配置为规则的环形通道。在本示例中,通道1210和1212分别包括多于一个开口1220和1222。这种配置可以产生用于通道1210和1212的多于一个对应的突起1110和凹陷1112,以及对应于通道1214的名义上连续的突起1110和凹陷1112。开口1220和1222可以被配置成利用在~50μm和~500μm之间的宽度、在~50μm和~3000μm之间的长度,并且具有在~200μm和~1000μm之间的(在本示例中是径向的)间隔。另外地,抽吸管线870被示出为不突出超过近侧表面1202。

图30示出了一种实施例,其中目标组织2可以由张紧的电极702(其可以由臂710和712支撑)沿着运动轴线12切割,以经由切口45和46产生瓣40,该瓣40包含屈光部分,其被示出为由切口47界定并延伸超过可视孔1150(也称为“光学透明孔”)的透镜体820;以及稳定性部分,其被示出为突起1110。瓣40被配置成包括铰链1020和边界1114,并且可以沿着运动轴线12(包括方向34和36)被切割,如本文其他地方所述。应该理解,尽管为了清楚起见没有示出,但是切口的稳定性部分的互补特征可以存在于床44中。

图31A至图31C针对本公开的替代的实施例,其类似于图30的实施例,但是还包括用于切口的稳定性部分的多种配置。图31A针对稳定性部分1110,稳定性部分1110可以被配置成相对于运动轴线12被约束在切口(如可以由边界1150和/或切口47界定的)的屈光部分的外部。可替代地,图31B针对用于稳定性部分1110的配置,稳定性部分1110可以被配置成定位成名义上与铰链1020相对,因为铰链1020本身固有地提供一定量的稳定性来抵抗瓣40的脱位。所述固有稳定性可以是铰链1020的尺寸和/或长度的函数。可替代地,图31C针对用于稳定性部分1110的配置,该稳定性部分1110可以被配置成包括多于一个稳定性部分1110。在本公开的范围内也考虑上述配置的组合。

图32针对被配置用于制造袋切口的本公开的实施例。图32所示的实施例可以包括与图39所示实施例相似的特征。在一些实施例中,臂710、712分别包括延伸部分7101、7121。如图所示,延伸部分7102、7122可以被配置成向远侧延伸超过臂710和/或712的支撑电极702的一个部分或更多个部分,该电极702包括切割宽度6。延伸部7101和/或7121还可以分别包括末端7104、7124。末端7104、7124可以被配置为电极的等离子体诱导部分。末端7104和/或7124还可以被配置为针状。这样的针状末端7104和/或7124可以被配置成像针一样穿透组织,而不是作为电极的等离子体诱导部分。隔离涂层或隔离层可用于更好地将消融过程与电极的一个预期部分或更多个预期部分隔离和/或在电极支撑臂的天然材料上提供改进的润滑性。作为非限制性示例,这种涂层可以包括氟化烃材料、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基、柔性硅酮弹性体、刚性隔离材料、粉末隔离材料、陶瓷、陶瓷复合材料、聚对二甲苯、硅烷聚合物、环氧树脂、硅酸盐及其组合。这种材料的介电强度可以在~10V/μm和~80V/μm之间,并且是可以施加到电极组件的一部分上的涂层,该部分旨在不是有效切口的一部分,并且相对于电极组件的另一个特定部分遮蔽,以不允许其用于等离子体诱导的消融。示例性配置可以是在构成臂710和/或712的不锈钢海波管(也称为“皮下注射管”,因为它经常用于制造皮下注射针)上的涂层,该涂层是来自Surface Solutions Group的市售的ElectroBon

作为非限制性示例,末端7104和/或7124和/或臂710和/或712的一些部分可以由管(例如海波管)构造,该管(例如海波管)由不锈钢、铌、钛、镍、铬镍铁合金(inconel)或其组合制造。末端7104和/或7124。所述金属管还可以被修改以包括用于电绝缘的电介质氧化物表面层(dielectric oxide surface layer)。末端7104、7124还可以包括远侧斜面和/或斜刀形面(lancet)。所述斜面类型可以选自包括但不限于以下项的列表:长、短、真短、标准、背切、皮内、多斜面、A斜面、B斜面、C斜面、Bias、Chiba、Crawford、Courand、菱形尖、Franseen、Huber、Mengini、Quincke、套管针(Trocar)及其组合。在替代的实施例中,例如当管被锻造以产生锥形端部和用于圆弧部708的近侧开口时,末端7104可以形成为“铅笔尖”,如本实施例所示,例如其中末端类型可以选自包括但不限于以下项的列表:Gertie-Marx、Sprotte、Whitacre、Polymedic、反斜面及其组合。斜面的跟部(heel)还可以包括防取芯特征(anti-coring feature),例如表面粗糙化,以防止不希望的切除。延伸部7102(或者等效地,“尖头(prong)”、“尖齿”或“突起”)可以构成电极支撑臂的远侧部分,该远侧部分被成形为向远侧延伸超过电极。

图33A针对类似于图32的方面的本公开的实施例,示出了另外的细节,其中臂710可以使用海波管1300产生,并且包括狭缝7106、以及至少单个圆弧部708、延伸部7102、末端7104和内腔1302。圆弧部708可以插入开口7106中并附连在开口7106中。在本实施例中,圆弧部708还可以包括表面7082、7084,表面7082、7084结合以形成轨道7086来引导电极702(为清楚起见,未示出)。在一些实施例中,所述圆弧部708可以被认为是“线轴(spindle)”。作为非限制性示例,海波管1300可被配置成具有在~230μm和~15000μm之间的外径以及在~50μm和~1400μm之间的内径,且由不锈钢构成,并且可以使用~≥10μm厚的FluoroBond层至少部分地涂覆。可替代地,具有~230μm的标称外径和~127μm的标称内径的304H32RW型海波管可用于构造臂710。应当注意,虽然为了简单起见示出了臂710,但是本实施例不限于单个臂,并且可以包括如本文所述的多于一个臂。

在一些实施例中,圆弧部708由弯曲表面(例如轨道7086的弯曲表面)界定。在一些实施例中,圆弧部708包括引导件(例如轨道7086)的弯曲表面。

至少部分中空的电极支撑臂710或712的刚度可受其壁厚度的影响。例如,包括外径为~1.0mm的海波管1300的长度为~8mm的臂710的最大偏转d=qL

当产生用于视觉校正的角膜透镜体时,横跨~6.5mm长切口的~≤10μm的偏转是可接受的,例如可以由上表中给出的壁厚度为~≥0.1mm的示例性电极支撑臂提供。此外,当将圆弧部708连结到臂710时,特别是当所述圆弧部将至少部分地位于槽7016内时,这种相对厚的壁可以提供更简单的制造。

电极702可以包括半径r

虽然轨道7086可以以多种方式配置,但在一些实施例中,表面7082和表面7084包括弯曲表面,以在表面7082和表面7086的相接部(intersection)处将电极线材引导到轨道7086的圆弧部上。在一些实施例中,表面7082、7084包括形成在轨道7086上的复曲面(toricsurface)的圆弧部。可替代地,表面7082、7084包括倾斜表面,以将电极线材引导到轨道7086的中心部分上。在一些实施例中,轨道7086的弯曲中心表面包括例如复曲面。

再次参考图32,在一些实施例中,长形电极702包括线材,并且多于一个臂710、712中的每一个包括管,并且轨道被定位在管中,以将线材在轨道和附接件(例如,附接件702或附接件706)之间处与管的长轴(elongate axis)对齐。例如,在一些实施例中,线材与管的长轴基本同轴地对齐。

图33B针对类似于图33A的方面的本公开的实施例,以侧视图示出了关于圆弧部708和槽7106的另外的细节。如图所示,槽7106可以包括宽度7107和长度7109。圆弧部708可以被配置成附连到槽7106中或附近。圆弧部708可以被配置成比臂710的壁厚度更厚,并且用于至少部分地放置在槽7106内,从而至少部分地位于臂710的内腔1302内。包括圆弧部708的轨道可以被配置成至少部分地位于槽7106内,例如以便减少超出臂710的管的外表面的突出。宽度7107可以被配置成相对于臂710的对应宽度相对较小,臂710的对应宽度在本实施例中是包括圆形海波管的外径。在这种配置中,宽度7107可以被配置成在臂710的对应宽度的~5%和~50%之间,或者可替代地在臂710的对应长度的~15%和~25%之间。可替代地,圆弧部708的弯曲表面可以被配置成名义上位于槽7106后面,并且完全位于臂710的内腔1302内。可替代地,圆弧部708可以用表面7087、7089配置,表面7087、7089可以包括表面曲率,以名义上匹配臂710的表面曲率,使得圆弧部708将用于防止所述圆弧部708突出超过所述臂710的外表面。可替代地,包括圆弧部708的轨道可以从臂710的外表面向后设置,以防止该轨道突出超过臂710的外表面。当所述圆弧部708被配置成至少部分地位于槽7106内时,长度7109可以被配置成在圆弧部708或轨道7086的对应宽度的~50%和~500%之间,或者可替代地在圆弧部708或轨道7086的对应长度的~125%和~250%之间。当所述圆弧部708被配置成名义上完全位于臂710的内腔1302内时,长度7109可以被配置成在圆弧部708或轨道7086的对应宽度的~20%和~200%之间,或者可替代地在圆弧部708或轨道7086的对应长度的~50%和~100%之间。圆弧部708可以至少部分地使用电绝缘材料构成。这种电绝缘材料可以选自包括但不限于以下项的组:陶瓷、玻璃、晶体、聚合物及其组合。在一些实施例中,电绝缘材料包括电绝缘气相沉积材料,例如本文所述的聚对二甲苯。圆弧部708可以通过熔化、焊接、激光焊接、铜焊、烧结和/或粘附附接到臂710。圆弧部708可以包括区段7083和7085。区段7083、7085还可以分别包括表面7082、7084和/或表面7087、7086,并且可以被配置成在这些区段的接合部处产生轨道7086,如本实施例所示。电极组件5,其包括作为电极702的直径为~12.5μm的纯钨丝和圆弧部708,电极组件5可以配置有臂710,臂710使用具有~902μm的标称外径和~495μm的标称内径的20HV型海波管制造,海波管具有槽7106,槽7106具有~200μm的宽度和~500μm的长度,其中纺锤型圆弧部708包括轨道半径为~200μm的轨道7086,轨道7086由氧化铝陶瓷制造,并使用环氧树脂附连到臂710,以将区段7083和/或7085的至少一部分粘附到臂710。

图33C至图33E针对类似于图33A的方面的本公开的实施例,示出了关于轨道7086在穿过其中心的横截面上的示例性构造的另外的细节。在一些实施例中,圆弧部的角度范围与臂之间的角度偏转量相关。在一些实施例中,例如对于固定臂,轨道的圆弧部沿着大约90度的弧长接合线材电极,并且轨道7086的尺寸和形状可以相应地配置,以便允许轨道被放置在腔内以引导线材电极,如本文所述。可替代地,臂可以包括相对于彼此具有变化的角度偏移的臂,并且轨道7086的中心处的圆弧部的弧长可以相应地增大。在一些实施例中,轨道的弯曲线材接合表面包括不超过135度的弧长,这可以允许轨道的尺寸减小。在一些实施例中,轨道的弯曲线材接合表面包括例如不超过100度的长度。

图33C描绘了类似于图33A和图33B的轨道的轨道7086,其中如果表面7083(或7085)延伸到轨道7086,则可以形成区域70863。这个区域在本实施例中被示为尖拐角部,尽管希望保持平滑的轨道7086,但这可以是可接受的,因为在一些实施例中,轨道可能不用区域70863引导电极702。区域708061可以包括电极702与轨道7086和/或圆弧部708之间的近侧接触的位置。图33D描绘了轨道7086的另外的替代的实施例,其配置类似于图33C的配置,其中区域70863的至少一部分可以被移除,因为它名义上不需要引导电极702。所述区域70863可以被配置成具有平滑过渡部而不是拐角部,因为所述区域70863的至少一部分可能用于引导电极702,如果不这样的话可能向所述电极702施加不适当的应力。比起其他可能的配置,附图所示的配置可以提供要使用的更小的部件和/或更大的曲率,从而进一步减小被引导电极702上的应力。例如,图33E描绘了类似于图33D的轨道的轨道7086的另外的替代实施例,其中靠近区域70861的区域的至少一部分可以通过去除名义上不需要引导电极702的材料来进一步配置。所述区域70861可以被配置成具有平滑过渡部而不是拐角部,因为所述区域70861的至少一部分可能用于引导电极702,如果不这样的话可能向所述电极702施加不适当的应力。比起其他可能的配置,本附图的配置可以提供要使用的更小的部件和/或更大的曲率,从而进一步减小被引导电极702上的应力。

图33F至图33K针对类似于图33A的方面的本公开的实施例,示出了关于尖头7102的末端7104(或7124)的示例性构造的另外的细节。

图33F描绘了类似于图33A的实施例的本公开的实施例,其中末端7104被配置为“铅笔尖”或“锥形尖”。

图33G描绘了类似于图33F的实施例的本公开的实施例,其中末端7104被配置为包括表面7104X的“套管针”。这样的表面7104X可以通过磨削实心棒来制造,以产生刻面点。

图33H描绘了类似于图33G的实施例的本公开的实施例,其中末端7104被配置为包括表面7104X的“斜面”。这样的表面7104X可以通过磨削海波管来制造,如制造例如本文其他地方所列的针所做的那样。

图33I描绘了类似于图33F的实施例的实施例,进一步的修改是将槽7106配置成至少部分地位于末端7104内。圆弧部708的至少一部分还可以被配置成位于槽7106的远侧部分中的末端7104内或附近,以减小尖头7102的长度。

图33J描绘了类似于图33G的实施例的实施例,进一步的修改是将槽7106配置成至少部分地位于末端7104内。圆弧部708的至少一部分还可以被配置成位于槽7106的远侧部分中的末端7104内或附近,以减小尖头7102的长度。

图33K描绘了类似于图33H的实施例的实施例,进一步的修改是将槽7106配置成至少部分地位于末端7104内。圆弧部708的至少一部分还可以被配置成位于槽7106的远侧部分中的末端7104内或附近,以减小尖头7102的长度。末端7102可以被配置成具有在~250μm和~2500μm之间的长度,为了稳定,使用了较长的长度和较厚的臂。

在电极支撑臂的空腔内或周围使用材料可以减少流体进入和/或用作电绝缘体和/或用作润滑剂。作为非限制性示例,这样的材料可以选自以下项中的一项或更多项:疏水材料、亲脂材料、蜡、油、凝胶、胶状物(jelly)、石油衍生物、石蜡、巴西棕榈蜡(carnubawax)、蓖麻蜡、油凝胶、有机凝胶、单酸甘油酯、甲基纤维素或羊毛脂及它们的组合。这样的材料可以优选无毒的和/或生物相容的。这样的材料还可以具有在~3V/μm和~200V/μm之间的介电强度。

图34A至图34E针对类似于图32和图33A的实施例的实施例,并且这些实施例可以包括图32至图33K所示实施例的一个或更多个特征。在图34A中,臂710、712沿着运动方向12平移,使得将使用电极702在眼睛的角膜843中形成宽度约为电极切割宽度6的袋切口。如图所示,电极702可以位于延伸部分7102、7122的近侧,并且还可以包括末端7104和7124。在一些实施例中,臂710和712在平移运动12期间相对于彼此保持基本固定。

图34B示出了电极组件已经沿着方向12进一步移动,以产生将成为切口42的初始部分、开放部分4210以及封闭部分4220(未标记,因为它们在本附图中与臂710和712重合)。开放部分4210被示出为弯曲的,这可能是当切口进入诸如角膜的名义上球形结构中时的情况。在一些实施例中,开放部分4210包括形成在组织内的袋的开口。

图34C示出了电极组件已经沿着方向12更进一步移动以产生切口42的长度,并且可以使电极在相反方向上移动和/或被断电并被手动缩回和从组织中移除。如本文其他地方已经描述的,电极可以在被供能以便使用接触元件(为了清楚起见未示出)分割组织时,例如当产生透镜体时,通过运动控制系统被缩回。

图34D示出了电极组件已经在与方向12的方向相反的方向上缩回,以产生整个切口42,该整个切口42包括开放段4210、封闭侧段4220和远侧段4230。

图34E针对一种实施例,其中本文描述的接触元件(为了清楚起见未示出)可用于产生名义上位于切口42的横向边界内的透镜体820。所述透镜体820可以经由切口42的开放段4210移除,以便改变角膜843的表面,并且可以被配置成延伸超过预期的透明孔,使得由于透镜体820和/或切口42的边缘效应引起的光学失真减少。另外,例如,相比于瓣切口,已经从其移除透镜体820的组织不太可能脱位或滑动,并且可能潜在地提供与瓣切口相比改善的屈光结果。

图35针对本公开的实施例,其类似于图34A至图34E以及图40A至图40E的实施例,修改是电极切割宽度6已经增大,使得可以有更多的开放段4210位于电极切割宽度6~≥组织延伸范围(例如,压缩角膜直径)的位置。具体来说,在这个示例中,由于角膜的形状,切口的“上拐角部”是开放的。这种“多开口切口”仍然可以被认为是袋切口,因为它不像瓣那样包括铰接段。

图36针对类似于图32的实施例的实施例,其修改是支撑电极702的臂710、712中的至少一个被配置成移动,使得电极702的切割宽度6可以变化,以产生可变宽度的袋切口。例如,臂710、712中的至少一个可以分别围绕枢轴(pivot)7210、7212枢转(或者等效地,“旋转”或“转动”或“回旋”等),以在沿运动轴线12切割时改变宽度6。作为非限制性示例,协调臂710和/或712的运动以改变宽度6可以使用至少单个致动器来实现,该单个致动器可以选自包括以下项中的一项或更多项的组:马达、旋转马达、曲线马达、直线马达、螺线管、旋转螺线管、直线螺线管、音圈、弹簧、动圈、压电致动器、气动致动器、液压致动器或射流致动器及其组合。可替代地,宽度6可以使用无源器件来改变,该无源器件可以选自包括以下项中的一项或更多项的组:机械连杆、凸轮和从动件布置、齿轮、一组齿轮或类似的被动机械装置或它们的组合。此外,可以选择张紧元件700,使得它可以在电极712上保持名义上固定的张力,以适应与变化的宽度6同量的电极长度的任何变化。与线筒同轴以保持电极712的螺旋弹簧可能非常适合于此目的。可替代地,可以使得张力随着宽度6而变化,复合弹簧可以非常适合于此目的。虽然在本实施例中没有示出,但是改变宽度6的线性和/或横向平移臂710和/或712被认为在本公开的范围内,并且在本文的其他地方讨论。

图37针对本公开的实施例,其类似于使用图36的实施例以沿运动方向12改变切口42的宽度而制造的图34A至图34E以及图35的实施例。尽管被示出为在开放部分4210和切口42的中间位置之间沿方向12线性增大,然后在封闭部分4230和切口42的中间位置之间沿方向12减小,但是形状(或者等效地,“曲线”或“轨迹”或“形式”或“几何形状”或“外形”或“轮廓”等)可以根据治疗意图和解剖条件来确定。例如,部分4220可以是圆化的,这在透镜体提取的情况下是合适的,诸如图38所示。

诸如系统控制器60的控制器可以在其中暴露电极长度6改变的切割期间改变切割参数。作为非限制性示例,这种可变切割参数可以选自包括以下项中的一项或更多项的组:频率、极性、偏压、电压、电流、波形、占空比、脉冲持续时间、脉冲串持续时间、包络函数、速率、方向、速度、加速度、加加速度、加加加速度、加加加加速度或加加加加加速度以及它们的组合。

图39针对本公开的实施例,其被配置成使得袋切口可以包括图4和图6所示实施例的一个或更多个特征。在一些实施例中,包括圆弧部708的轨道位于臂710、712的远侧端部附近,以便用电极在臂的远侧端部附近切割组织。在一些实施例中,包括圆弧部708的轨道被定位成足够靠近臂710、712的端部,以允许组织至少部分进入轨道,并与支撑在轨道上的电极的部分接合,以便如本文所述用等离子体进行切割。在一些实施例中,包括圆弧部708的轨道位于臂710、712的远侧端部上,并且线材702被圆弧部708和附接件704、706之间的每个臂的管覆盖。在一些实施例中,每个臂包括楔形端部,以向外远离电极推动组织,这可以在切割袋时促进臂和电极的推进。

在一些实施例中,切割宽度6被配置用于在目标组织2内形成袋切口,其中电极切削宽度约小于组织呈现宽度7,并且电极被配置成不接合超过切割宽度6的组织,例如通过在圆弧部708处弯曲并向后延伸到管中来实现。通向管的开口可以包括电绝缘材料,例如电绝缘疏水材料,以便减少诸如组织、体液、盐水等的材料的进入。此外,通向臂的腔的开口可以包括使线材电极通过并减少材料通过的尺寸,例如,通过包括例如不超过线材直径的150%、不超过线材直径的250%或不超过线材直径的500%的直径。在一些实施例中,开口的直径小于腔的直径。

组织呈现宽度7可以被认为是沿着平移方向被电极看到的组织的宽度。例如,组织2可以是角膜843,并且可以如本文所述通过使用接触板压平或以其他方式压缩所述角膜前表面来在角膜843的前方位中制成袋,以产生切口42的在~3mm和~11mm之间,或者可替代地在~6mm和~8mm之间,或者可替代地为~7mm的横向尺寸,所有这些尺寸在范围上可以至少大约等于切割宽度6并且小于组织呈现宽度7。也就是说,为了切削袋,组织呈现宽度7可以~≥切割宽度6,以产生边界为部分圆角矩形的切口(例如,当被配置成包括直的未切削部分时),该切口至少部分类似于图40A至图40E中所示的切口。然而,为了切削瓣,切割宽度6可以~≥组织呈现宽度7,以产生诸如图10F所示切口的切口47。可替代地,可以使用袋切口配置并允许电极沿着平移方向穿过角膜的整个距离来产生双开口袋切口,并且可以产生形状为圆角矩形的切口,其至少部分类似于图41A至图41C所示的那些切口。应当理解,这种切口的最终形状至少部分取决于被切割组织的自然和/或被赋予的形状。隔离涂层或隔离层可用于更好地将消融过程与电极的一个预期部分更多个预期部分隔离和/或在电极支撑臂710、712和圆弧部708的天然材料上提供改进的电绝缘和/或润滑性。作为非限制性示例,这样的涂层可以包括以下项中的一种或更多种:氟化烃材料、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基、柔性硅酮弹性体、刚性隔离材料、粉末隔离材料、陶瓷、陶瓷复合材料、聚对二甲苯、硅烷聚合物、环氧树脂或硅酸盐及其组合。这样的涂层可以被施加到电极组件的一部分上,该部分旨在不是有效切割部的一部分,并且相对于电极组件的另一个特定部分被遮蔽,以允许其用于等离子体诱导的消融。这些涂层中的特定涂层,特别是含氟聚合物,如果加热到>260℃,可能会分解并释放出不健康的副产物。示例性配置可以是可从Surface SolutionsGroup获得的厚度在~5μm和~50μm之间的ElectroBond

图40A至图40E针对与图39的实施例相关的实施例。在图40A中,臂710、712沿着运动方向12平移,使得将使用电极702在眼睛的角膜843中形成宽度约为电极切割宽度6的袋切口。

图40B示出了电极组件已经沿着方向12进一步移动,以产生将成为切口42的初始部分、开放部分4210以及封闭部分4220(未标记,因为它们在本图中与臂710和712重合)。开放部分4210被示出为弯曲的,这可以是当切口进入诸如角膜的名义上球形结构中时的情况。

图40C示出了电极组件已经沿着方向12更进一步移动以产生切口42的长度,并且可以使电极在相反方向上移动和/或被断电并被手动缩回和从组织中移除。如本文其他地方所述,电极可以在被供能以便使用接触元件(为了清楚起见未示出)分割组织时,例如当产生透镜体时,通过运动控制系统缩回。

图40D示出了电极组件已经在与方向12的方向相反的方向上缩回,以产生整个切口42,该整个切口42包括开放段4210、封闭侧段4220和远侧段4230。

图40E针对一种实施例,其中接触元件(同样,为了清楚起见,未示出)可用于产生名义上位于切口42的横向边界内的透镜体820。对于成形的组织切除部(excision),例如角膜透镜体的本示例,切割宽度6应该大于待切除组织的预期延伸范围。特别是对于角膜,透镜体的切口边缘与袋的切除部边缘之间的在~100μm至~1mm范围内的间隔距离可以用作裕度,以防止用于形成袋的切口和沿透镜体边界的切除部之间的干扰。可替代地,可以使用切口边缘和切除部边缘之间的间距在~300μm和~800μm之间的裕度。可替代地,可以使用外臂边缘和外切除部边缘之间的间距范围为~100μm至~1mm的裕度。可替代地,可以使用外臂边缘和外切除部边缘之间的在~300μm和~800μm之间的裕度。所述透镜体820可以经由切口42的开放段4210移除,以便改变角膜843的表面,并且可以被配置成延伸超过预期的透明孔,使得由于透镜体820和/或切口42的边缘效应引起的光学失真可以减少。另外,根据一些实施例,已经从其移除透镜体820的组织可能相比于瓣切口潜在地不太可能脱位或滑动,并且因此相比于瓣切口可以提供改进的屈光结果。

图41A至图41C针对类似于图40C至图40E的实施例的实施例,其中电极702可以在方向12上继续以产生第二开放部分4210,而不是封闭部分4230,这可以产生形状为圆角矩形(如图所示)或者类似形状的袋切口,取决于组织的自然和/或被赋予的形状。

图42针对本公开的实施例,该实施例被配置成通过改变可以名义上沿着运动方向13的电极支撑臂间距11来改变电极702的暴露电极长度6,该运动方向13可以名义上垂直于运动方向12、14。图42所示的实施例类似于图6、图36和图39的实施例,并且可以包括图6、图36和图39所示实施例的一个或更多个特征。电极臂间距11可以被认为是电极在电极臂710、712的至少一部分之间延伸的距离。在一些实施例中,暴露电极的距离包括轨道的圆弧部708之间的距离,并且通过相对于另一个电极移动电极中的一个或更多个来改变暴露距离,从而改变圆弧部708之间的距离。电极支撑臂710、712中的至少一个可以经由附接件704、706安装到电极间距调整构件9。电极间距调整构件9可以连接到电极子组件4。电极支撑臂710、712中的至少一个的运动可以使用致动器550来经由电极间距调整构件9进行控制。致动器550可提供运动轴线(或等效地,沿运动方向的“平移”,例如,运动轴线13),并且可以经由连接部553联接到位置编码器551,并且位置编码器551和致动器550两者可以分别经由连接部556和559连接到致动器驱动器557。尽管参考平移来调整臂的间距,但是如本文所述,间距可以通过用致动器旋转一个或更多个臂,以及旋转和平移的组合来类似地调整。

作为非限制性示例,连接部555可包括以下中的一个或更多个:机械联接器、电联接器、磁联接器或光联接器。应该注意的是,例如在利用单个切口产生角膜袋时,可以仅依靠单个运动轴线来实施本公开的一些实施例,尽管可以使用一个以上的轴线。致动器550和电极机构5的各自运动轴线、运动轴线13、12可以被配置成正交或至少不共线,例如横向于彼此。致动器550还可以经由连接部552连接到系统控制器60,以协调其运动与系统的其他方面。致动器500和例如致动器504之间的这种协调可以在组织中提供不同宽度的切口,例如如图43A至图43F所示的切口。如本文所述,可以使用附加致动器,并且用处理器(例如系统控制器60)协调移动。电极臂710、712被示出为弯曲的,但是不需要在本公开的范围内考虑,并且例如可以基本是直的。如本文其他地方(例如关于图36)所述的致动器和/或被动机械装置可用于平移。

图43A至图43F针对与图40A至图40E、图41A至图41C和图42的实施例相关的实施例。在图43A中,电极组件5的至少一部分沿着运动方向12被引导,而臂710、712中的至少一个沿着运动方向13平移,使得可变的电极切割宽度6将使用电极702在眼睛的角膜843中产生切口。

图43B示出了电极组件已经沿着方向12进一步移动,以产生将成为切口42的初始部分、开放部分4210和封闭部分4220。开放部分4210被示出为弯曲的,这可能是当切口进入诸如角膜的名义上球形结构中时的情况。

图43C示出了电极组件已经沿着方向12更进一步移动以产生切口42的长度,并且可以使电极在相反方向上移动或者被断电并被手动缩回和从组织中移除。如本文其他地方已经描述的,电极可以在被供能以便使用接触元件(为了清楚起见未示出)分割组织时,例如当产生透镜体时,通过运动控制系统缩回。

图43D示出了电极组件已经在与初始方向12的方向相反的方向上缩回,以产生整个切口42,该整个切口42包括开放段4210、封闭侧段4220和远侧段4230。尽管未示出,但是可以在由切口42产生的袋内产生诸如透镜体的切除部分,诸如在图40E和图41C中所述。

图43E针对本公开的实施例,其中电极702可以在方向12上继续以产生第二开放部分4210,这可以产生类似于图41B的切口的双开口袋切口。尽管未示出,但是可以在由切口42产生的袋内产生诸如透镜体的切除部分,诸如在图40E和图41C中所述。

图44针对类似于图4、图6和图42的实施例的本公开的实施例,其被配置成使得电极支撑臂710、712在重叠区域19处或周围部分重叠(或“交叉”),并且由此可以通过分别在运动方向15、16上平移电极支撑臂710、712中的至少一个来变动(或“调整”或“改变”)暴露电极长度6。图42的电极臂间距11可以由至少可变角度13A的函数代替,以确定暴露电极长度6。由于臂710、712中的至少一个的厚度,这种重叠可能导致在臂710、712之间沿着运动方向14的电极位置上的差异,这可以例如通过使电极组件倾斜以适应来调整。

在替代的实施例中,重叠区域19还可以包括枢转位置21。可以使电极支撑臂710、712根据可变角度13A围绕枢转位置21铰接,以改变暴露电极长度6,并且当可变角度13A增大时,电极组件5的整体运动可以沿着运动方向12协调,以补偿沿着运动方向12的移动,例如在本附图中向左的移动。

在一些实施例中,一个致动器被配置成平移包括长形电极702、多于一个臂710、712和多于一个致动器的电极组件,以便在第一方向12上平移长形电极的暴露部分,以用电极来切割组织,并且多于一个致动器被配置成在横向于第二方向的第二方向13上平移多于一个臂,以调整多于一个臂之间的间隔距离和暴露电极的长度。角度13A也可以用本文描述的致动器来调整。

在一些实施例中,诸如本文所述控制器的处理器可操作地联接到该多于一个致动器和该一个致动器,以协调第一方向12上的平移和第二方向13上的平移,从而调整切口的宽度。例如,处理器还可以被配置成调整角度,以便调整枢转位置21。

图45A至图45F针对类似于图43A至图43F以及图44的实施例的实施例。在图45A中,电极组件5的至少一部分沿着运动方向12被引导,而臂710、712中的至少一个和枢转位置21通过改变可调整角度13A被平移,使得可变的电极切割宽度6将使用电极702在眼睛的角膜843中产生切口。尽管可能没有直接沿着与臂710、712相关的运动方向15、16的平移,但是在本配置中,运动方向15、16可以随着可调整角度13A的变化而变化。在一些实施例中,通过组合的平移运动12和围绕附接件704、706的枢转,提供基本沿着运动方向15、16的移动,以便改变角度13A。可替代地或组合地,当电极组件在运动方向12上平移时,附接件704、706之间的间隔距离通过平移来调整,以便界定运动方向15、16,从而对应于例如切口的横向边界。

在一些实施例中,枢转位置21对应于物理结构,例如销、轴承、突起、凹陷、孔洞或铆钉,以便在臂710、712上界定枢转位置21的位置。可替代地或组合地,可以通过臂710、712相对于附接件704、706的协调性平移以及通过围绕附接件704、706枢转以便界定枢转位置721来设置枢转位置721。在一些实施例中,诸如控制器60的处理器被配置成在方向12上平移电极组件,在横向于方向12(例如基本垂直于方向12)的方向上平移附接件704、706,并且例如围绕附接件704、706枢转臂,从而界定枢转点的位置。在一些实施例中,处理器被配置成协调电极组件12的平移以及臂的枢转和平移,以便调整枢转位置,从而在臂上移动枢转位置,以便对应于切口的开口(例如开放部分4210),这例如可以减小开口的尺寸。这样的配置可以被认为具有名义上在开放部分4210中或附近的“远程中心位置”。

图45B示出了电极组件已经沿着方向12进一步移动,以产生将成为切口42的初始部分、开放部分4210和封闭部分4220。开放部分4210被示出为弯曲的,这可能是当切口进入诸如角膜的名义上球形结构中时的情况。如图所示,暴露电极长度6可以通过改变可调整角度13A来与沿着运动方向12的运动相协调地变化。

图45C示出了电极组件已经沿着方向12更进一步移动以产生切口42的长度,并且可以使电极在相反方向上移动或者被断电并被手动缩回和从组织中移除。如本文其他地方已经描述的,电极可以在被供能以便使用接触元件(为了清楚起见未示出)分割组织时,例如当产生透镜体时,通过运动控制系统缩回。

图45D示出了电极组件已经在与初始方向12的方向相反的方向上缩回,以产生整个切口42,该整个切口42包括开放段4210、封闭侧段4220和远侧段4230。尽管未示出,但是可以在由切口42产生的袋内产生诸如透镜体的切除部分,诸如在图40E和图41C中所示。

图45E和图45F针对类似于图45C和图45D的实施例的本公开的实施例,其中电极702可以在方向12上继续以产生第二开放部分4210,这可以产生类似于图41B的切口的双开口袋切口。尽管未示出,但是可以在由切口42产生的袋内产生诸如透镜体的切除部分,诸如在图40E和图41C中所示。

图46A至图46E针对类似于图44以及图45A至图45F的实施例的实施例。在图46A中,电极组件5的至少一部分沿着运动方向12被引导,而臂710通过变化的可调整角度13A平移和/或沿着运动方向15平移,使得可变的电极切割宽度6将使用电极702在眼睛的角膜843中产生切口。如本实施例所示,运动方向15、16可以随着可调整角度13A的变化而变化。

图46B示出了电极支撑臂710、712已经在方向12上平移,以产生将成为切口42的开放段4210。臂712可以在产生开放部分/段4201之后停止平移,而臂710可以沿着运动方向15移动,该运动方向15可以随着可调整角度13A的变化而变化,以至少部分地沿着方向12成形切口,从而产生封闭部分4220。开放部分4210被示出为弯曲的,这可能是当切口进入诸如角膜的名义上球形结构中时的情况。如本文其他地方所述,独立致动器和/或被动机械装置可用于平移臂710和改变可调整角度13A。臂710的平移可以在中间位置处中止,以允许臂712沿着运动方向16移动/平移,该运动方向16也可以随着可调整角度13A的变化而变化,以至少部分地沿着方向12成形切口,从而产生第二封闭部分4220。

图46C示出了这样的第二封闭部分4220,其是通过沿着运动方向16平移臂712以产生第二封闭部分4220而产生的。这种配置可以被认为是朝向较大切口42的中间配置。

图46D示出了电极组件已经沿着方向12更进一步移动,以通过分别沿着运动方向15、16改变臂710、712来产生切口42的长度,同时还改变可调整角度13A并沿着方向12平移电极组件的至少部分来产生第二开放部分4210,这可以产生类似于图45E的切口的双开口袋切口,然而可以类似地产生诸如图45C的配置的配置。可替代地,角度13A可以保持恒定(并且没有伴随的致动器或被动机械装置来赋予调整或运动轮廓),并且臂710、712可以分别沿着运动方向15、16平移,与沿着方向12的平移相协调。臂710、712的这种平移可以与电极组件5的至少一部分沿方向12的平移相协调地同时或串行进行。可以使电极在相反的方向上移动,或者被断电并被手动缩回和从组织中移除。如本文其他地方已经描述的,电极可以在被供能以便使用接触元件(为了清楚起见未示出)分割组织时,例如当产生透镜体时,通过运动控制系统缩回。

图46E示出了电极组件已经在与初始方向12的方向相反的方向上缩回,以产生整个切口42,该整个切口42包括开放段4210和封闭侧段4220。尽管未示出,但是可以在由切口42产生的袋内产生诸如透镜体的切除部分,诸如在图40E和图41C中所示。

如本文所用,词语“名义上”、“基本”、“大约”和“约”是指属性上的变动,除非另有说明,其可以变动一定的量,例如15%。

如本文所用的,术语“挠曲”、“变形”、“振动”、“拉伸”和“弯曲”可以可互换地使用。

如本文在提及组织相互作用时所用的,术语“破坏”、“击穿”和“消融”可以可互换使用。

符号“~”在本文中用作等同于“约”。例如,诸如“~100ms”的语句等同于“约100ms”的语句且诸如“v

符号

符号“∝”在本文中用于指示成比例。例如,诸如“∝r

为了清楚和简洁起见,本文使用点符号来表示复合单位。例如,语句k=~40N·m

本文所用的“mN”指的是“毫牛顿”,即10

如本文所述,本文所述和/或示出的计算装置和系统广义地表示能够执行计算机可读指令的任何类型或形式的计算装置或系统,诸如包含在本文所述模块中的那些。在其最基本配置中,这些计算装置可以各自包括至少一个存储器装置和至少一个物理处理器。

本文使用的术语“存储器”或“存储器装置”通常表示能够存储数据和/或计算机可读指令的任何类型或形式的易失性或非易失性存储装置或介质。在一个示例中,存储器装置可以存储、加载和/或维护本文描述的一个或更多个模块。存储器装置的示例包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、光盘驱动器、高速缓存器、其中的一个或更多个的变型或组合,或任何其他合适的存储用的存储器。

此外,本文使用的术语“处理器”或“物理处理器”通常指能够解释和/或执行计算机可读指令的任何类型或形式的硬件实现的处理单元。在一个示例中,物理处理器可以访问和/或修改存储在上述存储器装置中的一个或更多个模块。物理处理器的示例包括但不限于微处理器、微控制器、中央处理单元(CPU)、实现软核处理器的现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、其中的一个或更多个的部分、其中的一个或更多个的变型或组合、或任何其他合适的物理处理器。该处理器可以包括分布式处理器系统,例如运行并行处理器或者远程处理器(如服务器)以及其组合。

尽管作为单独的要素示出,但本文描述和/或示出的方法步骤可以表示单个应用的部分。此外,在一些实施例中,这些步骤中的一个或更多个可以表示或对应于一个或更多个软件应用或程序,当由计算装置执行时,这些软件应用或程序可以使计算装置执行一个或更多个任务,比如方法步骤。

此外,本文描述的一个或更多个装置可以将数据、物理装置和/或物理装置的表示从一种形式转换为另一种形式。另外地或可替代地,本文所述的一个或更多个模块可以通过在计算装置上执行、在计算装置上存储数据和/或以其他方式与计算装置交互,将处理器、易失性存储器、非易失性存储器和/或物理计算装置的任何其他部分从一种形式的计算装置转换为另一种形式的计算装置。

本文使用的术语“计算机可读介质”通常指能够存储或承载计算机可读指令的任何形式的装置、载体或介质。计算机可读介质的示例包括但不限于,诸如载波的传输型介质和诸如磁存储介质(例如,硬盘驱动器、磁带驱动器和软盘)、光学存储介质(例如,光盘(CD)、数字视频磁盘(DVD)和BLU-RAY磁盘)、电子存储介质(例如,固态驱动器和闪存介质)和其他分配系统的非瞬态型介质。

本领域普通技术人员将认识到,本文公开的任何过程或方法可以以多种方式修改。本文描述和/或说明的步骤的工艺参数和顺序仅作为示例给出,并且可以根据需要改变。例如,虽然本文说明和/或描述的步骤可以以特定次序示出或讨论,但这些步骤不一定需要以所说明或讨论的次序执行。

本文描述和/或说明的各种示例性方法还可以省略在此描述或说明的步骤中的一个或更多个,或者包括除了所公开的步骤之外的附加步骤。此外,如本文所公开的任何方法的步骤可以与如本文所公开的任何其他方法的任何一个或更多个步骤组合。

如本文所述的处理器可以被配置成执行本文所公开的任何方法的一个或更多个步骤。可替代地或组合地,处理器可以被配置成组合如本文所公开的一个或更多个方法的一个或更多个步骤。

除非另有说明,在说明书和权利要求中使用的术语“连接到”和“联接到”(及其派生词)应被解释为允许直接和间接(即,经由其他元件或部件)连接。

除非另有说明,否则说明书和权利要求中所使用的术语“可操作地连接到”和“可操作地联接到”(及其派生词)应被解释为允许直接和间接(即,经由其他元件或部件)连接以执行功能。

此外,在说明书和权利要求书中使用的术语“一(a)”或“一个(an)”应解释为意味着“至少一个”。最后,为了便于使用,在说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“具有”(及其派生词)可与“包括”一词互换,并应具有与“包括”一词相同的含义。

如本文所公开的处理器可以配置有指令以执行如本文所公开的任何方法的任何一个或更多个步骤。

将理解,尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在此可用于描述各种层、元件、部件、区域或区段,而不涉及任何特定的事件顺序或次序。这些术语仅用于将一个层、元件、部件、区域或区段与另一个层、元件、部件、区域或区段区分开来。本文所描述的第一层、元件、部件、区域或区段可被称为第二层、元件、部件、区域或区段,而不脱离本公开的教导。

如本文所用,术语“或”包含地用于指代替代项和组合项。

如本文所用,诸如数字的字符指的是类似的元件。

本公开包括以下编号的条款。

条款1.一种用于用等离子体切割组织的系统,包括:长形电极,所述长形电极被配置成挠曲并生成所述等离子体以切割组织;电能源,所述电能源可操作地联接到所述长形电极并且被配置成向所述电极提供电能以生成所述等离子体;可操作地联接到所述长形电极的张紧元件,所述张紧元件被配置成向所述长形电极提供张力,以允许所述长形电极响应于所述长形电极接合组织并生成所述等离子体而挠曲;以及可操作地联接到所述电极和所述张紧元件的多于一个臂,所述多于一个臂中的每一个都包括位于所述长形电极的远侧的末端以穿透组织。

条款2.根据条款1所述的系统,其中,所述多于一个长形臂中的每一个包括通向腔的开口和位于所述腔内的轨道,以引导所述长形电极从所述腔穿过所述开口。

条款3.根据条款2所述的系统,其中,所述多于一个臂中的每一个包括延伸部,所述延伸部在所述轨道和所述末端之间延伸,以将所述末端定位在所述长形电极的远侧。

条款4.根据条款2所述的系统,其中,所述多于一个臂中的每一个包括管,所述腔和所述轨道位于所述管内,并且所述开口形成在所述管中。

条款5.根据条款2所述的系统,其中,所述轨道包括弯曲表面。

条款6.根据条款5所述的系统,其中,所述弯曲表面包括圆弧部。

条款7.根据条款5所述的系统,其中,所述轨道包括第一表面和第二表面,所述第一表面和第二表面结合以形成所述轨道以引导所述电极穿过所述开口。

条款8.根据条款2所述的系统,其中,所述开口包括在所述臂的对应横截面宽度的约5%至约50%范围内的宽度。

条款9.根据条款2所述的系统,其中,所述开口的尺寸被设定为接收所述轨道。

条款10.根据条款2所述的系统,其中,所述轨道附连到所述臂。

条款11.根据条款2所述的系统,其中,所述开口包括狭缝。

条款12.根据条款9所述的系统,其中,狭缝包括长度和宽度,所述长度大于所述宽度,并且其中所述长度在所述轨道的半径的50%至500%的范围内,并且可选地在所述轨道的半径的125%至250%的范围内。

条款13.根据条款12所述的系统,其中,所述宽度在所述臂的横截面宽度的5%至50%的范围内,并且可选地在所述臂的横截面宽度的15%至25%的范围内。

条款14.根据条款2所述的系统,其中,所述轨道被配置成沿着不超过135度并且可选地不超过100度的弧长接合所述长形电极。

条款15.根据条款14所述的系统,其中,所述轨道包括弯曲端部。

条款16.根据条款2所述的系统,其中,所述轨道的尺寸和形状被设定为放置在所述多于一个臂中的每一个的腔内。

条款17.根据条款2所述的系统,其中,所述轨道被配置成允许所述长形电极当在所述多于一个臂之间张紧时滑动。

条款18.根据条款2所述的系统,其中,所述轨道包括电绝缘材料。

条款19.根据条款2所述的系统,其中,所述轨道包括轨道半径,并且所述电极包括所述电极的横截面上的电极半径,并且其中所述轨道半径与所述电极半径的比率在约5至约500的范围内,并且可选地在约5至100的范围内,并且进一步可选地在约10至约50的范围内。

条款20.根据条款19所述的系统,其中,所述轨道半径在约0.038mm至约1mm的范围内,并且可选在约0.04mm至约0.75mm的范围内。

条款21.根据条款2所述的系统,其中,所述长形电极包括线材,并且所述多于一个臂中的每一个包括管,并且所述轨道被定位在所述管中以将所述线材在所述轨道和附接件之间处与所述管的长轴对齐。

条款22.根据条款21所述的系统,其中,所述线材与所述管的长轴基本同轴地对齐。

条款23.根据条款2所述的系统,其中,所述多于一个臂中的每一个包括尺寸被设定为接收所述轨道的内横截面直径。

条款24.根据条款23所述的系统,其中,所述轨道包括不超过所述内横截面直径的半径。

条款25.根据条款1所述的系统,其中,每个末端被配置成切割组织。

条款26.根据条款1所述的系统,其中,每个末端包括电绝缘材料,以将所述末端与施加到所述长形电极的电能隔离。

条款27.根据条款1所述的系统,其中,当所述多于一个臂中的每一个的末端穿透组织时,所述第一臂和所述第二臂之间的距离保持固定。

条款28.根据条款1所述的系统,还包括致动器,所述致动器用于调整所述长形电极在所述多于一个臂之间的暴露长度。

条款29.根据条款28所述的系统,其中,所述致动器被配置成调整第一轨道和第二轨道之间的间隔距离以调整所述暴露长度。

条款30.根据条款28所述的系统,其中,所述致动器被配置成对所述臂中的至少一个进行平移或旋转中的一种或更多种以调整所述暴露长度。

条款31.根据条款30所述的系统,其中,所述致动器被配置成围绕枢轴旋转所述至少一个臂以调整所述间隔距离,并且可选地围绕附接件旋转所述臂。

条款32.根据条款30所述的系统,其中,所述致动器被配置成平移至少一个臂以调整所述间隔距离,并且可选地平移所述至少一个臂的附接件。

条款33.根据条款30所述的系统,其中,所述致动器被配置成旋转和平移所述至少一个臂以调整所述间隔距离。

条款34.根据条款30所述的系统,还包括处理器,所述处理器可操作地联接到所述致动器以调整所述长形电极的所述暴露长度并改变所述切口的宽度。

条款35.根据条款30所述的系统,其中,所述致动器包括多于一个致动器,所述多于一个致动器被配置成旋转和平移所述多于一个臂以调整所述间隔距离。

条款36.根据条款35所述的系统,还包括一个致动器,所述一个致动器被配置成平移包括所述长形电极、所述多于一个臂和所述多于一个致动器的电极组件,以便在第一方向上平移所述长形电极的暴露部分,以用所述电极切割组织,并且所述多于一个致动器被配置成在横向于所述第二方向的第二方向上平移所述多于一个臂,以调整所述多于一个臂之间的间隔距离和所述暴露电极的长度。

条款37.根据条款36所述的系统,还包括处理器,所述处理器可操作地联接到所述多于一个致动器和所述一个致动器,以协调所述第一方向上的平移与所述第二方向上的平移,从而调整所述切口的宽度。

条款38.根据条款1所述的系统,所述多于一个臂中的臂彼此交叉。

条款39.根据条款38所述的系统,其中,所述臂在枢转位置处彼此交叉。

条款40.根据条款39所述的系统,其中,枢转角度是可调整的以改变所述枢转角度和所述切口的对应宽度。

条款41.根据条款38所述的系统,还包括枢转结构,所述枢转结构用于在所述位置处枢转所述臂,所述枢转结构包括销、轴承、突起、凹陷、孔洞或铆钉中的一种或更多种。

条款42.根据条款39所述的系统,还包括处理器,所述处理器可操作地联接到致动器以使所述臂在所述枢转位置处交叉。

条款43.根据条款1所述的系统,其中,轨道位于所述多于一个臂中的每一个的远侧端部上,所述轨道包括圆弧部,所述圆弧部被配置成将所述长形电极引导到所述多于一个臂中的每一个的腔中,所述多于一个臂中的每一个的所述腔延伸到开口,所述开口包括直径,所述直径不超过所述线材的直径的150%,不超过所述线材的直径的250%,或者不超过所述线材的直径的500%。

条款44.根据条款43所述的系统,其中,所述开口的所述直径小于所述腔的直径。

条款45.根据条款1所述的系统,其中,所述多于一个臂中的每一个的末端和所述长形电极被配置成刺穿组织以产生袋切口。

条款46.根据条款1所述的系统,其中,所述多于一个臂中的每一个的末端被配置成切割组织,并且可选地,其中所述末端中的每一个包括刀片的一部分。

条款47.根据条款1所述的系统,其中,每个末端包括导电材料以用等离子体切割组织。

条款48.根据条款1所述的系统,其中,所述末端位于所述多于一个臂中的每一个的远侧端部上。

条款49.根据条款1所述的系统,其中,所述多于一个臂中的每一个至少部分是中空的,并且可选地,其中所述电极的未暴露部分沿着所述多于一个臂中的每一个的中空部分延伸。

条款50.根据条款1所述的系统,其中,通过调整所述长形电极的有效长度来产生不同宽度的切口,并且可选地,其中所述有效长度包括张紧电极的暴露长度。

条款51.根据条款50所述的系统,其中,通过沿所述切口的长度在不同于所述电极的运动方向的方向上移动所述多于一个臂来调整所述长形电极的所述有效长度。

条款52.根据条款1所述的系统,还包括致动器,所述致动器用于调整所述多于一个臂之间的间隔距离,以调整在所述多于一个臂之间张紧的所述长形电极的长度,从而调整切口的宽度。

条款53.根据条款52所述的系统,其中,所述致动器被配置成平移所述多于一个电极中的一个或更多个以调整所述间隔距离。

条款54.根据条款52所述的系统,其中,所述致动器被配置成旋转所述臂中的一个或更多个以调整所述间隔距离。

条款55.根据条款52所述的系统,其中,所述致动器包括机械连杆、凸轮和从动件布置、齿轮或一组齿轮中的一种或更多种,并且可选地,其中所述致动器包括被动致动器,所述被动致动器被配置成响应于所述电极的平移而调整所述间隔距离。

条款56.根据条款52所述的系统,其中,所述致动器包括马达、旋转马达、曲线马达、直线马达、螺线管、旋转螺线管、直线螺线管、音圈、弹簧、动圈、压电致动器、气动致动器、液压致动器或射流致动器中的一种或更多种,并且可选地,其中所述致动器包括主动致动器。

条款57.根据条款52所述的系统,其中,所述致动器被配置成在所述电极平移以产生弯曲切口时调整所述间隔距离。

条款58.根据条款1所述的系统,还包括处理器,所述处理器可操作地联接到所述多于一个臂,以移动所述多于一个臂并用所述长形电极切割组织。

条款59.根据条款58所述的系统,其中,所述处理器被配置成通过多于一次地重复所述长形电极的远侧平移和近侧平移的序列来产生袋切口。

条款60.根据条款59所述的系统,其中,所述处理器被配置成将所述电极与组织之间的初始接触位置从用于第一切口的第一位置调整到用于第二切口的第二位置。

条款61.根据条款60所述的系统,其中,所述第一切口与所述第二切口之间的位置关系包括以下项中的一种或更多种:垂直、正交、相对、在彼此的相对侧上、成角度地偏离、彼此在一个平面内、彼此不在一个平面内、彼此相邻、彼此基本邻接、所述第一切口低于所述第二切口、或者所述第一切口相对于所述第二切口升高。

条款62.根据条款59所述的系统,其中,所述长形电极仅在所述远侧平移或所述近侧平移中的一个上单独被供能。

条款63.根据条款59所述的系统,其中,所述序列的每次重复使用不同的长形电极。

条款64.根据条款58所述的系统,其中,所述袋切口包括至少两条基本平行的曲线。

条款65.根据条款64所述的系统,其中,所述至少两条基本平行的曲线由至少两个开放切口连结。

条款66.根据条款64所述的系统,其中,所述至少两条基本平行的曲线包括基本同心的圆的弧。

条款67.根据条款1所述的系统,其中,所述多于一个臂中的至少一个被配置成独立于另一个臂移动。

条款68.根据条款67所述的系统,其中,所述多于一个臂包括第一臂和第二臂,所述第一臂和所述第二臂被配置成在对应于进入所述切口的外部开口的位置处彼此重叠。

条款69.根据条款68所述的系统,其中,当所述电极平移,并且所述第一臂和所述第二臂之间的重叠位置响应于所述电极的平移位置而被调整时,对应于所述切口的所述开口的沿所述第一臂和所述第二臂的位置改变。

条款70.根据条款69所述的系统,其中,响应于所述电极的平移位置,用致动器或处理器中的一个或更多个来调整所述位置。

条款71.根据条款70所述的系统,其中,所述多于一个臂中的一个或更多个被配置成枢转并界定路径,以便使所述切口的所述外部开口与所述重叠位置相交。

条款72.根据条款71所述的系统,其中,所述路径包括曲线。

条款73.根据条款68所述的系统,其中,所述重叠位置界定所述第一臂和所述第二臂之间的角度。

条款74.根据条款73所述的系统,其中,所述第一臂和所述第二臂被配置成一起平移以在所述臂以角度重叠时在所述第一臂和所述第二臂之间维持所述长形电极的暴露长度。

条款75.根据条款73所述的系统,其中,所述第一臂和所述第二臂被配置成朝向或远离彼此平移以维持所述角度并调整所述电极的暴露长度。

条款76.根据条款68所述的系统,其中,所述重叠位置位于所述长形电极与所述多于一个臂中的所述至少一个的枢转位置之间。

条款77.根据条款68所述的系统,其中,所述第一臂和所述第二臂被配置成一起旋转和平移以调整所述重叠位置。

条款78.根据条款77所述的系统,其中,所述第一臂被配置成围绕第一轴线枢转,并且所述第二臂被配置成围绕第二轴线枢转,并且其中致动器被配置成调整所述第一轴线和所述第二轴线之间的距离。

条款79.根据条款1所述的系统,其中,所述电极在两个臂之间不受支撑。

条款80.根据条款1所述的系统,其中,所述电极被配置成横向于所述电极的长轴振动。

条款81.根据条款1所述的系统,还包括支撑结构,所述支撑结构可操作地联接到所述多于一个臂和所述张紧元件,其中所述支撑结构配置成推进所述多于一个臂和所述张紧元件,以便将所述长形电极推进到组织中以切割组织。

条款82.根据条款81所述的系统,其中,所述长形电极的切割部分在来自所述张紧元件的张力下悬挂在所述多于一个臂之间,并且其中,间隙在所述多于一个臂之间延伸。

条款83.根据条款82所述的系统,其中,所述间隙在所述长形电极的所述切割部分、所述多于一个臂和所述支撑结构之间延伸。

条款84.根据条款82所述的系统,其中,所述间隙的尺寸被设定为沿着通过所述长形电极形成的切口接收切割的组织。

条款85.根据条款81所述的系统,其中,所述支撑结构可操作地联接到一个或更多个致动器,以在一个或更多个方向上移动所述长形电极。

条款86.根据条款85所述的系统,其中,所述一个或更多个致动器被配置成以可变的速度移动所述电极。

条款87.根据条款1所述的系统,其中,所述张紧元件选自由弹簧、螺旋弹簧、板簧、扭转弹簧、网状结构、铰链和活动铰链组成的组。

条款88.根据条款1所述的系统,其中,所述长形电极包括长形细丝的第一部分,并且其中,所述张紧元件包括所述长形细丝的第二部分,所述第二部分被成形为张紧所述长形电极。

条款89.根据条款1所述的系统,还包括电极组件,所述电极组件包括支撑结构,所述支撑结构可操作地联接到多于一个臂和所述张紧元件,其中所述电极组件配置成将所述电极推进到组织中以切割组织。

条款90.根据条款1所述的系统,其中,所述电极被配置成顺序地接触组织的多于一个部位以产生切口。

条款91.根据条款90所述的系统,其中,所述多于一个部位包括多于一个不连续的部位。

条款92.根据条款91所述的系统,其中,所述电极被配置成在所述多于一个不连续的部位中的每一个处汽化与所述电极接触的组织。

条款93.根据条款1所述的系统,其中,所述电极被配置成在所述电极切割组织时在多于一个部位处生成多于一个光能闪光。

条款94.根据条款93所述的系统,其中,所述多于一个光能闪光包括可见光能量,所述可见光能量包括在约400nm至约750nm的范围内的波长。

条款95.根据条款93所述的系统,其中,所述多于一个光能闪光中的每一个包括不超过约1mm的最大跨距。

条款96.根据条款93所述的系统,其中,所述多于一个闪光在不超过约250μs且可选地不超过约25μs的时间间隔内生成。

条款97.根据条款93所述的系统,其中,所述多于一个闪光以不超过约100μm且可选地不超过约10μm的电极移动距离生成。

条款98.根据条款93所述的系统,其中,所述多于一个闪光分布在多于一个非重叠区域处。

条款99.根据条款98所述的系统,其中,所述多于一个非重叠区域沿着所述长形电极定位。

条款100.根据条款93所述的系统,其中,所述多于一个闪光在所述电极的第一速度下以第一速率生成并且在所述电极的第二速度下以第二速率生成,其中当所述第一速度小于所述第二速度时,所述第一速率大于所述第二速率,并且其中当所述第一速度大于所述第二速度时,所述第一速率小于所述第二速率。

条款101.根据条款100所述的系统,其中,所述多于一个闪光以大约25%以内的基本恒定的速率生成,并且其中,响应于所述电极的变化的速度而改变施加到所述长形电极的波形的脉冲速率或脉冲串速率中的一个或更多个以维持所述基本恒定的速率。

条款102.根据条款1所述的系统,其中,所述长形电极包括细丝,并且其中所述细丝包括线材或线中的一个或更多个。

条款103.根据条款1所述的系统,其中,所述长形电极包括线材。

条款104.根据条款103所述的系统,其中,所述线材的直径在5μm至200μm的范围内,可选地在约5μm至约100μm的范围内,可选地在约5μm至约50μm的范围内,可选地在约5μm至约25μm的范围内,或者可选地在约5μm至约20μm的范围内。

条款105.根据条款1所述的系统,其中,所述长形电极包括横截面距离,并且其中,横截面距离包括不超过约25μm。

条款106.根据条款1所述的系统,其中,可操作地联接到所述张紧元件的所述长形电极包括在约1kHz到约100kHz的范围内并且可选地在约2kHz到约50kHz的范围内的机械共振频率。

条款107.根据条款1所述的系统,其中,所述张紧元件被配置成以在约20mN至约2N的范围内且可选地在约50mN至约1N的范围内的力且进一步可选地在约100mN至约500mN的范围内的力张紧所述长形电极。

条款108.根据条款1所述的系统,其中,所述长形电极包括在约0.2μg·mm

条款109.根据条款1所述的系统,其中,长形电极包括选自由钨、镍钛诺、钢、铜、黄铜、钛、不锈钢、铍-铜合金、白铜合金、钯、铂、铂-铱、银和铝组成的组的材料。

条款110.根据条款1所述的系统,其中,长形电极包括沿着所述电极的伸长方向的轴线,并且其中,所述电极被配置成在横向于所述轴线的方向上移动来切割组织。

条款111.根据条款1所述的系统,其中,长形电极配置成在横向于所述电极的伸长方向的方向上以大于约1m·s

条款112.根据条款1所述的系统,其中,长形电极配置成在横向于所述电极的伸长方向的方向上以在约0.5cm·s

条款113.根据条款1所述的系统,其中,所述电极被配置成以在约5mm

条款114.根据条款1所述的系统,其中,所述电能源被配置成输送波形,其中所述波形包括脉动波形、正弦波形、方波波形、锯齿波形、三角波波形、固定频率波形、可变频率波形或选通波形中的一个或更多个。

条款115.根据条款114所述的系统,其中,所述波形包括所述正弦波形,并且其中,所述正弦波形包括在约0.5MHz至约2MHz的范围内的频率。

条款116.根据条款114所述的系统,其中,所述波形包括所述正弦波形和所述选通波形的组合,并且其中,所述正弦波形包括在约0.5MHz至约2MHz的范围内的频率,并且其中,所述选通波形包括在约20kHz至约80kHz的范围内的选通频率和在约35%至约100%的范围内的占空比。

条款117.根据条款1所述的系统,还包括可操作地联接到所述电能源的控制器。

条款118.根据条款117所述的系统,其中,所述控制器被配置成通过使用选自由电压、电流、载波频率、调制频率、占空比、功率设定点、功率限制、每脉冲能量设定点、每脉冲能量限制和调制包络线组成的组的参数调制波形来控制所述电能源的参数。

条款119.根据条款118所述的系统,其中,所述波形包括脉动电压波形,所述脉动电压波形包括脉冲和在约10kHz至约10MHz的范围内以及可选地在约0.5MHz至约2MHz的范围内的基本恒定的频率。

条款120.根据条款119所述的系统,其中,所述波形提供在约0.5μJ至约50μJ的范围内并且可选地在约1μJ至约10μJ的范围内的每脉冲能量。

条款121.根据条款120所述的系统,其中,所述控制器被配置成调制所述基本恒定的频率的波形以产生脉冲串。

条款122.根据条款121所述的系统,其中,所述脉冲串的频率在约100Hz至约3MHz的范围内,并且可选地在约1kHz至约100kHz的范围内。

条款123.根据条款122所述的系统,其中,来自所述电能源的所述波形被配置成提供在约1W至约25W的范围内的平均功率。

条款124.根据条款81所述的系统,还包括平移元件,所述平移元件可操作地联接到所述支撑结构并被配置成沿着横向于所述电极的长轴的运动轴线引导所述支撑结构。

条款125.根据条款124所述的系统,其中,所述平移元件选自由平移台、直线台、旋转台、导轨、杆、圆柱形套筒、丝杠、滚柱丝杠、移动螺母、齿条、小齿轮、皮带、链条、直线运动轴承、旋转运动轴承、凸轮、挠曲件和楔形榫头组成的组。

条款126.根据条款125所述的系统,包括致动器,所述致动器可操作地联接到所述平移元件以沿运动轴线移动所述支撑结构。

条款127.根据条款126所述的系统,其中,所述平移元件是手动致动的。

条款128.根据条款126所述的系统,其中,所述致动器选自由马达、旋转马达、曲线马达、直线马达、螺线管、旋转螺线管、直线螺线管、音圈、弹簧、动圈、压电致动器、气动致动器、液压致动器和射流致动器组成的组。

条款129.根据条款81所述的系统,其中,所述支撑结构的一部分包括选自由钨、镍钛诺、钢、铜、黄铜、钛、不锈钢、铍-铜合金、白铜合金、钯、铂、铂-铱、银、铝、聚酰亚胺、PTFE、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚酰胺、聚丙交酯、聚甲醛、聚醚醚酮、聚氯乙烯、聚乳酸、玻璃和陶瓷组成的组的材料。

条款130.根据条款124所述的系统,其中,所述平移元件包括具有第一运动轴线的第一平移元件和具有不同于所述第一运动轴线的第二运动轴线的第二平移元件。

条款131.根据条款130所述的系统,其中,所述第一平移元件和所述第二平移元件分别选自由平移台、直线台、旋转台、导轨、杆、圆柱形套筒、丝杠、滚柱丝杠、移动螺母、齿条、小齿轮、皮带、链条、直线运动轴承、旋转运动轴承、凸轮、挠曲件和楔形榫头组成的组。

条款132.根据条款131所述的系统,还包括接触板,所述接触板可操作地联接到所述第二平移元件,以在用所述电极切割组织之前接合组织的一部分,以使组织成形。

条款133.根据条款1所述的系统,还包括接触板,所述接触板可操作地联接到所述长形电极,所述接触板配置成在用所述电极切割角膜之前接合角膜的一部分,以使角膜成形。

条款134.根据条款133所述的系统,其中,所述接触板包括具有第一表面轮廓的第一接触板和具有第二表面轮廓的第二接触板,所述第一表面轮廓和所述第二表面轮廓之间的差异对应于眼睛的屈光校正以校正眼睛的屈光不正。

条款135.根据条款133所述的系统,其中,所述接触板包括自由形式的光学表面,所述光学表面成形为校正眼睛的波前像差。

条款136.根据条款133所述的系统,其中,所述接触板包括多于一个可独立调整的致动器,以使角膜成形。

条款137.根据条款136所述的系统,其中,所述接触板包括多于一个板,所述多于一个板可操作地联接到所述可独立调整的致动器,以使角膜成形。

条款138.根据条款137所述的系统,其中,所述多于一个板中的每一个被配置成在多于一个部位中的每一个处被驱动到第一位置和第二位置,所述第一位置和所述第二位置之间的差异对应于要从角膜切除的组织的形状轮廓,以改善眼睛的屈光不正。

条款139.根据条款138所述的系统,其中,所述多于一个部位中包括多于一个二维部位,并且所述形状轮廓包括三维组织切除轮廓。

条款140.根据条款136所述的系统,其中,所述多于一个致动器包括至少10个致动器,并且可选地,其中所述多于一个致动器包括至少16个致动器,并且可选地,其中所述多于一个致动器包括至少42个致动器,并且可选地,其中所述多于一个致动器包括至少100个致动器。

条款141.根据条款136所述的系统,其中,所述接触板包括可变形膜,所述可变形膜可操作地联接到所述多于一个可独立调整的致动器。

条款142.根据条款136所述的系统,其中,所述接触板包括用于沿着第一切割轮廓用所述电极形成第一切口的第一配置和用于沿着第二切割轮廓用所述电极形成第二切口的第二配置,并且其中,所述第一切割轮廓和所述第二切割轮廓之间的差异对应于要从角膜移除的组织的透镜体的形状,以治疗眼睛的屈光不正。

条款143.根据条款133所述的系统,其中,所述接触板被配置成校正眼睛的球面、柱面、彗差、球面像差或三叶形中的一个或更多个。

条款144.根据条款133所述的系统,还包括抽吸元件,用于当所述第一平移元件移动所述电极以切割组织时接合组织,将与所述第二平移元件接触的组织保持在基本固定的位置。

条款145.根据条款133所述的系统,还包括无菌屏障,所述无菌屏障用于放置在接触板上,以维持眼睛无菌。

条款146.根据条款145所述的系统,其中,所述无菌屏障包括薄的适形屏障,以与所述接触板的形状相符,所述无菌屏障位于眼睛和所述接触板之间。

条款147.根据条款145所述的系统,其中,所述无菌屏障包括即剥即贴式无菌屏障。

条款148.根据条款133所述的系统,其中:所述长形电极的长度在约6mm至约12mm的范围内;组织包括角膜组织;所述电极包括直径在约5μm至约20μm的范围内的线材;并且其中,所述张紧元件被配置成向所述电极提供在约100mN至约500mN的范围内的张力。

条款149.根据条款1所述的系统,还包括:处理器,所述处理器可操作地联接到所述长形电极,所述处理器配置有指令,以用于向远侧推进所述电极和向近侧拉动所述电极。

条款150.根据条款149所述的系统,其中:所述长形电极的尺寸设定成用于插入组织中;所述处理器配置有指令,以用所述电极切割组织,以界定切割的组织的体积;并且其中,所述体积包括形状轮廓。

条款151.根据条款150所述的系统,其中,所述处理器配置有指令,以通过第一移动来移动所述电极,以界定组织的体积的第一侧上的第一表面,并通过第二移动来移动所述电极,以界定组织的体积的第二侧上的第二表面。

条款152.根据条款150所述的系统,其中,所述处理器配置有指令,以向远侧推进所述电极以界定组织的体积的第一侧上的第一表面,并向近侧拉动所述电极以界定组织的体积的第二侧上的第二表面。

条款153.根据条款152所述的系统,其中,间隙在所述长形电极和所述支撑结构之间延伸,并且其中所述间隙的尺寸被设定为接收组织,并且其中当所述电极向近侧拉动时,延伸到所述间隙中的组织被切割。

条款154.根据条款150所述的系统,所述接触板包括第一配置和第二配置,所述第一配置用于界定组织的体积的第一侧上的第一表面,且所述第二配置用于界定组织的体积的第二侧上的第二表面。

条款155.根据条款150所述的系统,其中,第一接触板包括第一形状轮廓和第二形状轮廓,所述第一形状轮廓用于界定组织的体积的第一侧上的第一表面,所述第二形状轮廓用于界定组织的体积的第二侧上的第二表面。

条款156.根据条款150所述的系统,其中,所述形状轮廓包括厚度轮廓。

条款157.一种用于治疗眼睛屈光不正的系统,所述系统包括:用于切割角膜组织的长形电极;可操作地联接到所述电极和张紧元件的多于一个臂,所述多于一个臂中的每一个都包括位于所述长形电极远侧的末端以穿透组织;电能源,其可操作地联接到所述长形电极并被配置成向所述电极提供电能;接触板,其被配置成在用所述电极切割角膜之前接合角膜的一部分以使角膜成形;以及支撑结构,其可操作地联接到所述长形电极和所述板,所述支撑被配置成使所述电极相对于所述板移动并用所述电极切割角膜组织。

条款158.根据条款157所述的系统,还包括平移元件,所述平移元件可操作地联接到所述支撑结构和所述长形电极,以通过所述电极的平移来切割角膜组织。

条款159.根据条款157所述的系统,其中,所述接触板包括具有第一表面轮廓的第一接触板和具有第二表面轮廓的第二接触板,所述第一表面轮廓和所述第二表面轮廓之间的差异对应于眼睛的屈光校正以校正眼睛的屈光不正。

条款160.根据条款157所述的系统,其中,所述接触板包括自由形式的光学表面,所述光学表面成形为校正眼睛的波前像差。

条款161.根据条款157所述的系统,其中,所述接触板包括多于一个可独立调整的致动器,以使角膜成形。

条款162.根据条款161所述的系统,其中,所述接触板包括多于一个板,所述多于一个板可操作地联接到所述可独立调整的致动器,以使角膜成形。

条款163.根据条款162所述的系统,其中,所述多于一个板中的每一个被配置成在多于一个部位中的每一个处被驱动到第一位置和第二位置,所述第一位置和所述第二位置之间的差异对应于要从角膜切除的组织的形状轮廓,以改善眼睛的屈光不正。

条款164.根据条款163所述的系统,其中,所述多于一个部位中包括多于一个二维部位,并且所述形状轮廓包括三维组织切除轮廓。

条款165.根据条款161所述的系统,其中,所述多于一个致动器包括至少10个致动器,并且可选地,其中所述多于一个致动器包括至少16个致动器,并且可选地,其中所述多于一个致动器包括至少42个致动器,并且可选地,其中所述多于一个致动器包括至少100个致动器。

条款166.根据条款161所述的系统,其中,所述接触板包括可变形膜,所述可变形膜可操作地联接到所述多于一个可独立调整的致动器。

条款167.根据条款161所述的系统,其中,所述接触板包括用于沿着第一切割轮廓用所述电极形成第一切口的第一配置和用于沿着第二切割轮廓用所述电极形成第二切口的第二配置,并且其中,所述第一切割轮廓和所述第二切割轮廓之间的差异对应于要从角膜移除的组织的透镜体的形状,以治疗眼睛的屈光不正。

条款168.根据条款157所述的系统,其中,所述接触板配置成校正眼睛的球面、柱面、彗差、球面像差或三叶形中的一个或更多个。

条款169.根据条款157所述的系统,还包括抽吸元件,用于当所述第一平移元件移动所述电极以切割组织时接合组织,将与所述第二平移元件接触的组织保持在基本固定的位置。

条款170.根据条款157所述的系统,还包括无菌屏障,所述无菌屏障用于放置在接触板上,以维持眼睛无菌。

条款171.根据条款170所述的系统,其中,所述无菌屏障包括薄的适形屏障,以与所述接触板的形状相符,所述无菌屏障位于眼睛和所述接触板之间。

条款172.根据条款170所述的系统,其中,所述无菌屏障包括即剥即贴式无菌屏障。

条款173.根据条款157所述的系统,其中:所述长形电极的长度在约6mm至约12mm的范围内;所述电极包括直径在5μm至20μm的范围内的线材;并且其中,所述张紧元件配置成向所述电极提供在100mN至500mN的范围内的张力。

条款174.根据条款157所述的系统,还包括:处理器,所述处理器可操作地联接到所述长形电极,所述处理器配置有指令,以用于向远侧推进所述电极和向近侧拉动所述电极。

条款175.根据条款174所述的系统,其中:所述长形电极的尺寸被设定成用于插入眼睛的角膜中以治疗眼睛的屈光不正;所述处理器配置有指令,以用所述电极切割角膜,以界定袋内的角膜组织的透镜体;并且其中,所述透镜体包括对应于治疗屈光不正的形状轮廓。

条款176.根据条款175所述的系统,其中,所述处理器配置有指令,以通过第一移动来移动所述电极,以界定透镜体的第一侧上的第一表面,并通过第二移动来移动所述电极,以界定透镜体的第二侧上的第二表面。

条款177.根据条款175所述的系统,其中,所述处理器配置有指令,以向远侧推进所述电极以界定透镜体的第一侧上的第一表面,并向近侧拉动所述电极以界定透镜体的第二侧上的第二表面。

条款178.根据条款177所述的系统,其中,间隙在所述长形电极和所述支撑结构之间延伸,并且其中所述间隙的尺寸被设定为接收组织,并且其中当所述电极向近侧拉动时,延伸到所述间隙中的组织被切割。

条款179.根据条款175所述的系统,所述接触板包括第一配置和第二配置,所述第一配置用于界定透镜体的第一侧上的第一表面,所述第二配置用于界定透镜体的第二侧上的第二表面。

条款180.根据条款175所述的系统,其中,第一接触板包括第一形状轮廓和第二形状轮廓,所述第一形状轮廓用于界定透镜体的第一侧上的第一表面,所述第二形状轮廓用于界定透镜体的第二侧上的第二表面。

条款181.根据条款175所述的系统,其中,所述形状轮廓包括厚度轮廓。

条款182.一种用等离子体切割组织的方法,包括:用位于多于一个臂上的远侧末端穿透组织,其中长形电极被支撑在所述多于一个臂之间;用所述长形电极切割组织,所述长形电极被配置成挠曲并生成等离子体以切割组织;其中电能源可操作地联接到所述长形电极并向所述电极提供电能以生成所述等离子体;并且其中张紧元件可操作地联接到所述长形电极并向所述长形电极提供张力,以允许所述长形电极响应于所述长形电极接合组织并生成所述等离子体而挠曲。

条款183.一种治疗眼睛屈光不正的方法,所述方法包括:用位于第一臂和第二臂上的远侧末端穿透角膜组织,其中长形电极被支撑在所述第一臂和所述第二臂之间;通过向长形电极提供电能,用所述电极切割角膜组织;在用所述电极切割角膜之前,用接触板接合角膜的一部分以使角膜成形;并且其中支撑结构使所述电极相对于所述板移动并用所述电极切割角膜组织。

条款184.一种治疗眼睛屈光不正的方法,所述方法包括:用位于多于一个臂上的远侧末端穿透眼睛的角膜,其中长形电极被支撑在所述多于一个臂之间;用所述电极切割角膜以界定袋内的角膜组织的透镜体;以及移除所述透镜体;其中所述透镜体包括对应于治疗屈光不正的形状轮廓。

条款185.根据前述条款中任一项所述的系统或方法,还包括:处理器,其可操作地联接到所述长形电极,以移动所述长形电极来切割组织。

本公开的实施例已经如本文所述示出和描述,并且仅作为示例提供。本领域的普通技术人员将在不脱离本公开的范围的情况下认识到许多调整、改变、变化和替换。在不脱离本公开和本发明的范围的情况下,可以使用在本文公开的实施例的若干备选方案和组合。因此,本发明的范围仅由所附权利要求及其等同物的范围来界定。

相关技术
  • 用于基于身体组织的能量活动预测该组织失调症的成功治疗方法和结果的方法和系统
  • 用于风力发电机组叶片的飞边切割系统和方法
  • 用于控制外科缝合和切割器械的系统和方法
  • 一种用于组织消融、切割及融合系统的电源及组织消融、切割及融合系统
  • 一种用于组织消融、切割及融合系统的电源及组织消融、切割及融合系统
技术分类

06120116672457