申请/专利权人：奥弗瑟机器人公司

申请日：2015-07-03

公开（公告）日：2020-11-17

公开（公告）号：CN107847347B

主分类号：A61F9/00(20060101)

分类号：A61F9/00(20060101);A61B34/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.17#授权;2018.04.20#实质审查的生效;2018.03.27#公开

摘要：本发明涉及用于注射物料至动物或人类眼球E内的眼内注射系统，该系统包含具有剌穿构件11的注射装置10，其用于注射所述物料至所述眼球E内，所述眼内注射系统提供了由所述剌穿构件11自动化剌穿所述眼球E。根据本发明所示，所述系统进一步包含携带所述注射装置10的机械操纵器20，所述机械操纵器20适于和配置于移动所述注射装置10至预注射位置，和检测装置30适于和配置于检测放置于所述眼球E上的补件P位置和控制所述机械操纵器20移动所述注射装置10至所述预注射位置，所述预注射位置依据在所述眼球E上的所述补件P的所述检测位置。进一步的是，本发明涉及用于控制所述眼内注射系统的若干方法。

主权项：1.一种用于注射物料至动物或人类眼球E内的眼内注射系统，该系統包含：·剌穿构件（11）的注射装置（10），其用于注射所述物料至所述眼球（E）内，所述眼内注射系统提供了由所述剌穿构件（11）自动化剌穿所述眼球（E），其特征在于，所述系统进一步包含：·携带所述注射装置10的机械操纵器20，所述机械操纵器20适于和配置于移动所述注射装置10至预注射位置，和·检测装置30适于和配置于检测放置于所述眼球E上的补件P位置和控制所述机械操纵器20移动所述注射装置10至所述预注射位置，所述预注射位置依据在所述眼球E上的所述补件P的所述检测位置，所述检测装置30适于和配置于检测没有所述补件P时所述眼球E的拓扑和复合的眼球E与补件P的最终拓扑之间的差异。

全文数据：眼内注射系统和用于控制所述系統的方法[0001]本发明涉及眼内注射系统和用于控制这种系统的方法。眼内注射必须精确进行以避免损伤眼睛的部位。通常，医疗医生通过将附接到装有物料例如药物）的注射器的针患者的眼睛的合适位置和合适深度来进行这种注射，注射所述药物至眼睛内和从所述眼睛撤回所述针。但是，在执行所述注射之前，应当注意预注射准备步骤。重要的预注射步骤包括将反射镜speculum放置到眼皮上，给所述眼睛消毒和给予所述眼睛麻醉。通常，在给眼球注射之前，需要通过如聚稀啦酮碘povidone-iodine的消毒剂来充分冲洗所述眼球的可触及部分accessibleportions。由于微生物的高活性，特别是在所述眼皮的区域内，消毒所述眼球的所述可触及部分的步骤不能保证成功。这是因为对于所述患者来说的不舒服副作用，碘浓度和暴露时间可能不会无限增加。因此，关于无菌注射的情况，这是第一个作出的妥协trade-off。[0002]进一步的是，准备好用于所述注射的所述眼球后，当持着所述注射器时，所述医疗医生需要移除盖，将所述无菌刺穿构件针暴露在环境中。对于有经验的医疗医生来说，移除所述盖和所述的注射之间可能只需要几秒钟的时间。然而，这已是足够的时间引起由尘埃颗粒和或液滴对所述针造成的微生物污染风险。对眼内注射后发生的眼部炎症进行了调查。这样的调查表明，特别是在医疗医生没有或不常常戴上手术口罩的情况下，且当所述注射没有在手术室条件下进行时，所述炎症的风险显着地高于其他环境和条件。大多数的炎症可以与所述各个医务人员的口腔微生物活动相关联。[0003]除了手动注射系统之外，从现有技术文献中已知一些自动化注射系统。例如，US8287494B2描述了眼内注射系统，所述眼内注射系统自动平移针至眼内，分配待注射药物并从所述眼睛撤回所述针。因此，这种简单的眼内注射系统包含具有刺穿构件的注射装置，其用于注射物料到眼球，其中所述眼内注射系统通过所述刺穿构件提供所述眼球的自动化刺穿。这是通过由医疗医生所触发的和由所述系统所执行的机械移动来实现的。[0004]所述医疗医生必须手动擺放和启动这个自动化系统。因此，所有上述描述的妥协和关于污染的风险也同時存在。[0005]本发明的一个目的是提供眼内注射系统和用于控制所述系统的方法，所述系统提供在注射后由于进行眼内注射时引起炎症的明显较小风险。[0006]所述问题通过本文所述的眼内注射系统和方法来解决，包括如权利要求1所述的系统和权利要求22所述的方法。[0007]根据本发明，所述眼内注射系统包含：[0008]•携带所述注射装置的机械操纵器，所述机械操纵器适于和配置于移动所述注射装置至预注射位置，[0009]•检测装置适于和配置于检测放置于所述眼球上的补片补件位置和控制所述机械操纵器移动所述注射装置至所述预注射位置，所述预注射位置依据在所述眼球上的所述补片补件的所述检测位置。[0010]所述眼内注射系统被配置为检测在所述眼球上预先放置的补件的位置，特别是覆盖在预定注射点上的所述眼球的结膜。在所述检测位置的基础上，控制所述机械臂移动所述注射装置到预注射位置。所述预注射位置于所述注射装置的所述刺穿构件的前端和补件之间具有密切的空间关系。通常，所述刺穿构件的所述预注射位置位于所述补件的上方。优选地所述刺穿构件的前端距离所述补件为IOmm至80mm，更优选地为20mm至60mm，甚至更优选地为30mm至50mm。这是因为从所述预注射位置开始，到所述眼球内的穿透动作是通过所述刺穿构件的自动化移动刺穿所述补件和在下面的结膜和巩膜来进行的。[0011]优选地，这种补件包含聚合物和或是水凝胶，和具有消毒和或麻醉性能。通常，所述补件的直径为几微米，优选地至少为3微米且小于8微米。它可能有各种形状，如圆形，椭圆形或环形。所述眼球上的所述补件的厚度范围从至少半微米到几微米，其取决于材料和其性质。特别是所述补件的形状和厚度允许所述检测装置的可靠识别。如果调整得当，则不需要如消毒所述眼球和或给所述眼球施用麻醉药等的预注射准备步骤。根据本发明所述的方法，不需要用消毒剂冲洗所述眼球的易触及部件。当所述补件具有消毒性能时，附接所述补件来覆盖在所述眼球结膜上事前已定位的预注射点上就足够了。经过足够的时间消毒至少由所述补件直接覆盖的区域后，将所述眼球穿透是通过刺穿所述补件至所述眼球内来完成的。优选地，所述穿透是为了将物料注射到所述眼球内。然而，作为替代或组合，如果所述刺穿构件是套管针trocar，也可以通过所述刺穿构件从所述眼球内提取组织和或液体，或者在所述眼球内放置和使用其它器械。[0012]此外，由医疗医生所触发，从所述预注射位置开始所述注射装置适于和配置于自动执行所述注射。不需要如医疗医生之类的人在所述患者的现场来执行所述注射。更确切地说，所述系统可以被远程操纵，监视和或触发。因此，在所述注射之前，期间或之后，可以减少或避免所述微生物污染源的存在。[0013]根据本发明所述，眼内注射特別包括玻璃体内的注射（intraVitrea1injections。然而，根据所述待治疗的疾病和待传送的物料，当然也包括其他眼内注射。所述传送的物料可含有药物和或病毒载体。[0014]优选地，所述注射装置是一种机械注射装置，所述机械注射装置包括连接到作为所述刺穿构件的针的注射器。所述注射器可以是常见的单次性使用的注射器，其制造用于手动眼内注射，所述注射器包含紧密地配合在圆柱形管中的柱塞。另外，所述注射装置包括注射器体，所述注射器体装有膜和具有两个阀门的圆柱形管，其中一个适于和配置于拉动如药物或清洁溶液或消毒剂的液体物料进入所述注射器体，和另一个所述阀门适于和配置于推出液体至所述注射器体内。根据该实施方式，优选使用可交换的单次性针作为所述注射装置的一部分。[0015]优选地，所述注射装置包含控制单元，所述控制单元用于触发所述刺穿构件的所述注射动作的开始。所述控制单元可以适于接收来自所述患者附近或正在远程的医疗医生的信号。所述注射装置优选地用于自动执行所述眼内注射过程，其通过所述刺穿构件的机械平移穿透所述补件和结膜到所述眼球内，传送所述物料和从所述眼球回缩所述刺穿构件，所述刺穿构件然后返回到所述预注射位置，或者甚至从所述眼球离开该位置。优选地，医疗医生在验证了所述患者的所述身份、所述补件的位置、所述注射装置的所述预注射位置、和所述补件必要的休息时间以提供足够的消毒后，医疗医生授权和触发所述注射过程。所有这些可以使用所述检测装置的摄像机和或传感器以及所述系统的其他手段来远程执行。优选地，所述注射装置包含合适的电子摩托和主轴驱动器的组合。[0016]在优选的实施方式中，所述检测装置适于和配置于检测没有所述补件时所述眼球的拓扑和复合的眼球与补件的最终拓扑之间的差异。检测具有所述补件的眼球和没有所述补件的眼球的拓扑，可以通过使用例如结构光或飞行时间（time-of-flight距离传感器或相移传感器的摄像机-传感器组合来实现。所述检测装置的摄像机和或传感器的光学分辨率对于检测所述补件是决定性的。因此，可能需要多台摄像机和或传感器的组合。作为所述拓扑改变的替代或补充，适当的传感器检测结合了所述补件的所述眼球的光学特性。例如，由所述补件所引起的红外线的表面图像的变化，和或以比“焚光波长”短波长的波长照射所述补件所触发的和由所述补件或所述补件部分所发出的荧光波长信号。[0017]优选地，所述系统进一步包含气流装置，所述气流装置提供无菌气流包覆所述注射装置的所述刺穿构件。为了保持眼内注射的无菌性质，例如针的所述刺穿构件必须在所述注射前不久从其盖上露出，在平移进入所述眼球之前，不得通过空气与微生物物质接触。因此，这样的无菌空气流包覆所述刺穿构件是保持无菌的优选方案。有很多设计来实现这一点。特别地，所述刺穿构件可以被具有开口的小刺穿圆顶包围，所述刺穿构件通过所述开口延伸。这样的刺穿圆顶形成一个开放的空腔，为所述引入的无菌气流提供边界，以便包覆所述刺穿构件。所述刺穿圆顶通过气流管连接到吹风机上，所述吹风机提供由无菌过滤生产的无菌空气。[0018]更优选地，所述气流装置提供无菌气层流包覆所述注射装置的所述刺穿构件。层流气流避免了紊流，紊流再次增加了引入污染的灰尘或液滴到所述刺穿构件的风险。[0019]优选地，所述系统包含空气-过滤系统以减少上述的空气污染。附加地或另可选地，所述系统包括消毒剂-喷雾装置以适于喷洒消毒剂到所述刺穿构件上。在这种情况下，即使是已经发生的所述刺穿构件的微生物污染也被消除。[0020]在优选的实施方式中，所述注射装置，在圆顶状结构下被保持，所述圆顶状结构具有圆顶开口，所述圆顶开口朝向所述注射装置的所述刺穿构件。这种圆顶状结构为所述眼内注射系统的各种装置提供了结构支撑的优点。[0021]更优选地，所述机械操纵器附接在所述圆顶状结构下方。所述圆顶状结构优选地由光学透明材料制成的。由此，向患者、护士和或医疗医生在提供全面的眼内注射情况时增加了结构性的监督。[0022]优选地，所述检测装置包含至少一个摄像机附接到所述圆顶状结构。该摄像机特别用于所述眼球和或所述插入器的动作的视觉控制。进一步的，所述摄像机可用于扫描所述眼球检测在所述眼球上的所述补件。所述检测装置可以提供附加的传感器，例如超声波距离传感器。优选地，在所述的注射装置上设置有这样的距离传感器，以确定所述针尖与所述眼球上的所述补件之间的距离。所述摄像机也可以设置在所述圆顶状结构的所述内表面上。[0023]优选地，显示装置附接到所述圆顶状结构。例如，所述显示装置由多个LED和或监视器形成。所述显示装置适于吸引所述患者的注意力以便在所述眼内注射之前和期间修复所述患者的眼球。这可以通过让所述患者将所述眼球聚焦到显示的图案或特定的发光LED上来实现。更优选地，所述系统进一步包含声音通信装置用于与患者通信。所述声音通信装置包含传声器和或扬声器。如果需要，所述患者可以与医疗医生或护士等医务人员交谈，和或不需要医务人员在执行所述注射的房间时患者也可以听到所述医务人员所给予的指示。由此，所述系统允许外部音频通信。所述通信声音通信装置可与所述显示装置结合使用，以显示所述医务人员跟所述患者之间的说话和聆听。[0024]在优选的实施方式中，所述圆顶状结构附接到支撑臂装置，所述支撑臂装置可附接到支撑结构，所述支撑结构包含任何一个或多个墙壁，天花板，椅子，架和桌。在一个简单的实施方式中，这种支撑结构是机械可调的以移动所述眼内注射系统接近所述患者眼球。更优选地，所述支撑臂装置配置于和适于于三维手动移动所述圆顶状结构。这为所述眼内注射系统的可操作性提供了更多的灵活性。更优选的是，所述支撑臂装置进一步包含摩托化的定位装置，所述定位装置提供至少三个平移自由度用于所述圆顶状结构的所述移动。[0025]作为替代方案，就所述支撑臂装置提供了完整的机器移动功能至，所述支撑臂装置包括所述圆顶的旋转以提供相对于所述患者的优选位置来附接所有装置至所述圆顶。[0026]在优选的实施方式中，所述检测装置提供摄像机，所述摄像机提供实时成像用于远程操控注射程序。因此，所述系统允许可视远程通信。因此，医务人员可以优选地结合音频通信设备，从所述注射装置的遥远位置控制与所述患者眼睛有关的。[0027]优选地，所述注射装置适合于量度注入所述的眼球内所需的力度。这可以通过增加适合的力传感器到所述的注射装置来实现。由此，所述眼内注射过程可用于获得所述特定患者的重要生理数据。[0028]在优选的实施方式中，所述注射装置包含传感器测量眼内压力。所述传感器可以适用于通过测量可以计算或至少可以估计所述眼内压力的参数来直接或间接测量眼内压力。所述眼内压力可通过如所述领域中已知的眼压测量方法tonometrymethod来测量。例如，空气一眼压计，也称为非接触式眼压计，其中使用空气流来压平applanate所述角膜。所述角膜压平可以通过电光系统检测，并且所述眼内压力可以通过使用提供所述角膜压平的所述空气流所施加的机械力来计算。[0029]在优选的实施方式中，所述注射装置包含物料仓库和栗以传送所述物料至所述刺穿构件。或者，所述注射装置适于使用已预装的单次性注射器，含药小瓶作为药物仓库或長久的仓库药物（longlastingdepotdrugs，例如Ozurdex。因此，所述系统可适用于例如针的各种刺穿构件，在使用时有不同的长度，宽度和或使用的物质。优选地，用于所述注射系统的标准针具有约4mm的长度。[0030]更优选地，所述刺穿构件是可替换的且单次使用的刺穿构件，例如针。在优选的实施方式中，所述系统包含具有刺穿构件单次使用的物料仓库，其中所述注射过程是机电动的。使用容易获得的且单次使用的注射器也是可能的。然而，由于所述注射器柱塞的长度，最终所述注射装置将是长的。[0031]在优选的实施方式中，所述注射装置（10包括机械弹簧构件（100，所述机械弹簧构件（100配置于和适于偏压抵靠所述刺穿构件（11的注射动作。因此，在电力停供期间，所述的刺穿构件通过所述机械弹簧构件从所述眼球自动移除。[0032]优选地，所述检测装置适于透过虹膜识别辨认特定的患者。因此，可以避免对所安排的特定患者以外的人进行治疗。此外，所述注射系统可以包括或连接到提供特定患者的数据的计算机或数据库。例如，所述计算机或数据库可以包含存储的患者信息，如最后注射的日期和或物料量、注射次数、应用药物、过敏、最后注射和特定眼部测量的注射点。在所述检测装置识别特定的患者时，相关的控制单元可以控制所述注射装置，例如可以调整所述物料的剂量或改变所述物料仓库等。[0033]在优选的实施方式中，所述机械操纵器包括蜗杆传动，所述蜗杆传动适于和配置于为所述注射装置提供第一旋转自由度。所述蜗杆传动包括摩托化的蜗杆wormscrew和呈弯曲齿条状的蜗轮wormgear，所述蜗轮被附接到所述圆顶状结构的所述内表面。所述齿条的曲率可以遵循所述圆顶状结构的曲率;然而，如果需要更多的空间来安排，例如，所述检测装置的不同传感器和摄像机，则可以使用不同曲率以提供更多空间。所述蜗杆沿着所述齿条移动滑件，和所述注射装置附接到该滑件上。[0034]更优选地，所述机械操纵器包含另一个蜗杆传动附接到所述第一蜗杆传动，使得提供进一步的旋转自由度至所述注射装置，所述注射装置具有正交于所述第一旋转自由度的旋转轴。为了获得两条旋转轴相互正交的这种组合，所述另一个蜗杆传动装置的滑件被连接到所述第一蜗杆传动装置的所述滑件上。所述另一个蜗杆传动显示另一个的齿条，所述另一个的齿条通过所述另一个蜗杆传动的蜗轮的移动而穿过所述另一个滑件。所述注射装置附接到所述另一个蜗轮的所述齿条，从而提供两个由两个蜗杆传动控制的旋转轴至所述注射装置。[0035]所述检测装置或其部件可以被附接到所述机械操纵器和或所述注射装置。当所述注射系统包含圆顶状结构时，所述机械操纵器和或所述检测装置或其部件直接或间接地连接到所述圆顶状结构。[0036]#22进一步的是，所述发明涉及用于控制眼内注射系统的方法，所述方法包含下列步骤：[0037]•提供如上述实施方式的眼内注射系统，[0038]•所述注射装置粗略的定位在所述眼球上方，[0039]•于眼内注射点上附接补件P至所述眼球⑹，[0040]•透过所述检测装置检测于所述眼球上的所述补件位置，[0041]•移除所述注射装置的所述刺穿构件的盖，[0042]•基于所述补件的所述检测位置，所述注射装置的所述刺穿构件细微的定位在所述检测的补件上方。[0043]所述系统识别注射点，所述注射点被标记（例如通过可见激光装置），和护士或所述注射系统配适的补件-贴装装置附接补件到所述眼球的结膜。在一个优选的实施方式中，在附接补件到所述眼睛之前检测所述眼球的拓扑，以获得参考拓扑，所述参考拓扑可以与所述补件已被附接后所检测到的所述拓扑相比较。由此，所述补件的位置很容易在所述眼球上确定。根据所述眼球的确定位置，具有刺穿构件的所述注射装置在所述刺穿构件的所述盖被移除後移动到预注射位置。[0044]所述补件位置的检测是优选地通过拓扑分析完成的。例如，通过所述检测装置的投影单元将可见光或红外线结构光图案投射到所述眼球上，和然后所述图案通过所述检测装置的适配摄像机分析，以产生所述眼球及其周围的三维表面图（three-dimensionalsurfacemap〇[0045]在优选的实施方式中，所述方法进一步包含以下步骤:去除所述刺穿构件的所述盖之前，启动用作包覆所述注射装置的所述刺穿构件的无菌空气气流。该步骤在注射前和注射过程中为所述无菌刺穿构件提供了可靠的无菌环境。集中在所述注射点和所述刺穿构件周围的所述决定性的区域已足够了，而不是在所述的患者头部周围提供无菌条件。由此，与在手术室条件下工作相比，提供了具成本和能量效率的系统。[0046]优选地，所述方法进一步包含以下步骤:透过移动所述机械操纵器对所述注射装置细微定位时，使用所述检测装置跟踪所述眼球的移动。如果所述眼球执行不理想的移动，则该步骤用作控制反馈。响应于检测到的眼球运动的所述补偿运动可以由所述机器操纵器和或注射装置的致动器来完成。[0047]在优选的实施方式中，所述方法进一步包含以下步骤:所述刺穿构件刺穿所述补件至所述眼球内和传送所述物料。传送所述物料后，所述刺穿构件优选从所述眼睛中缩回。优选地，进行眼球的穿透用作注射物料到所述眼球中。然而，作为替代方案或组合方式，如果所述刺穿构件是套管针trocar，也可以通过所述刺穿构件，或者在所述眼球内放置和使用其他器械从眼球内部提取组织和或液体。[0048]优选地，所述方法进一步包含以下步骤:于所述刺穿构件刺穿所述补件至所述眼球内的步骤和传送所述物料的步骤间，使用所述检测装置以跟踪所述眼球的移动，以使保持所述刺穿构件与所述眼球的相对位置。所述眼球跟踪可以用作反馈控制过程的一部分。所述补偿移动来保持所述刺穿构件与所述眼球的相对位置是由所述机械操纵器和或所述注射装置的不同致动器来执行。[0049]在下列所述附图中，示出了本发明的一个示例性实施方式及其细小的变化。[0050]附图的简述[0051]附图1示出了根据本发明的一个示例性实施方式的眼内注射系统的侧视图和患者的上身部分；[0052]附图2示出了附图1中的实施方式的近距离视图，其中有关所述检测装置30具有小变化；[0053]附图3从略微不同的角度显示了附图2的所述眼内注射装置，且图3的显示是有关所述检测装置30的所述位置的另一个小变化；[0054]附圖4a_4d显示一个方法步驟的序列，其使用所述眼内注射系统來控制眼内注射。[0055]附图1示出了根据本发明的一个示例性实施方式的眼内注射系统的侧视图和患者的上身部分。作为基本功能组，所述眼内注射系统包含以下的組合:注射装置10、机械操纵器20、和检测装置30。所有这些功能组直接或间接地安装到圆顶状结构50的所述内表面，所述圆顶状结构50可选择性地由光学透明材料所制成。由此，通过移动所述圆顶状结构50,所有这些装置可以移动到患者的头部上方。[0056]所述注射装置10包括刺穿构件11，所述刺穿构件11沿着由轴心驱动摩托装置13提供的线性路径示出可以插入到所述患者的眼球E中。所述刺穿构件11具有针状和连接到注射器体14。所述注射器体14连接到栗未示出）和通过物料管18连接到物料仓库12。在使用时，物料可以从所述物料仓库12传送，将将所述栗激活，并通过所述物料管18和所述注射器14将物料传送所述刺穿构件11。此外，所述轴心驱动摩托装置13连同在所述眼内注射的线性路径上的所述注射器体14移动所述刺穿构件11。作为物料栗，可使用LiquidMicropumpPS15IMicrojetCo.Ltd.，Hsinchu，Taiwan。对于所述轴心驱动摩托装置，可一起使用MaxonA—max16motor和来自MaxonMotorAG,Sachseln,Switzerland^spindlegearGP16〇[0057]所述机械操纵器20具有第一蜗杆传动21，所述第一蜗杆传动21示出了可沿着弯曲的齿条运行的滑件，所述弯曲的齿条沿着所述圆顶状结构50的内曲度也被安装到所述圆顶状结构50的内表面。附接到所述第一蜗杆传动21的所述滑件是另一个的蜗杆传动22的滑件，所述另一个的蜗杆传动22的滑件示出另一个的弯曲履带齿轮，所述另一个的弯曲履带齿轮延伸且正交于所述第一蜗杆传动装置21的所述履带齿轮。所述的注射装置10附接到所述的另一个的步履带齿轮的末端。由此，所述机械操纵器20的所述第一蜗杆传动装置21适于和配置于为所述注射装置10提供第一旋转自由度。所述机械操纵器20的所述另一个蜗杆传动22提供进一步旋转自由度至所述注射装置10,所述注射装置10具有正交于所述第一旋转自由度的旋转轴线。这些蜗杆传动，例如，由具有GPX165.3:1齿轮的MaxonDCmaxl6S电机所驅動和由MaxonMotorAG，Sachseln，Switzerland生产的ENX10EASY编码器。[0058]根据所述发明的实施方式的变化，所述检测装置30包括两个摄像机31。一个摄像机附接到所述圆顶状结构50的所述内表面，和另一个摄像机附接到所述第一蜗杆传动装置21的所述滑件。作为替代，所述两个摄像机31的其中一个可以被结构化发光装置structuredlightemittingdevice替代，且所述发光装置与另一摄像机31配合。用於所述系統的摄像机的一個例子可以是來自e—conSystemsPvt.LimitedSt.Louis，USAChennai，India的See3CAM_12CUNIR-l·3MP。[0059]此外，所描述的所述眼内注射系统的实施方式包含气流装置40,所述气流装置40提供无菌气流包覆所述注射装置10的所述刺穿构件11。所述气流装置40包含刺穿圆顶43，所述刺穿圆顶43附接到所述注射装置10的顶端且部分地包覆所述刺穿构件11。此外，所述刺穿圆顶43通过气流管41连接到吹风机42，所述吹风机42提供无菌空气，例如，通过使用适当的空气过滤器。[0060]此外，显示装置60被附接到所述圆顶状结构50,以光学吸引所示患者的注意。所述显示装置60还用于所述患者和不在所述患者附近的医务人员之间建立光学通信。[0061]所述眼内注射系统进一步包括声音通信装置70,所述声音通信装置70附接至所述圆顶状结构50。所述声音通信装置70适于与所述患者进行通信和包含扬声器71和传声器72。除了通过所述显示装置60的所述光学通信外，所述声音通信装置70加到所述系统为患者与医护人员的语音和声音通信选择。[0062]所述圆顶状结构50附接到支撑臂装置80,所述支撑臂装置80附接到支撑结构S，例如，墙壁。所述支撑臂装置80配置于和适于三维手动移动所述圆顶状结构（50。这些特性使所述圆顶状结构粗略的定位于患者头部上方。此外，所述支撑臂装置80示出摩托化的定位装置81为所述圆顶状结构50的所述移动提供至少三个平移自由度。除了这三个平移自由度以外，所述圆顶状结构50的旋转也是有利的。所述摩托化的定位装置81与所述的机动操纵器20的移动一起提供将所述注射装置10精细定位的移动到预注射位置。例如，所述摩托化的定位装置81包括三轴定位器，所述三轴定位器与来自美国新泽西州牛顿的Thorlabs，Inc.的两个MTS50-Z8和一个MTS25-Z8组合在一起。[0063]使用所述眼内注射系统的实施方式以提供眼内注射的不同方法步骤将于附图4a至4d进行解释。[0064]附图2示出了附图1中的实施方式的近距离视图，其中有关所述检测装置30具有小变化。所述系统的进一步部分，为了简单起见而没有示出，如所述支撑臂装置80,所述支撑结构S和所述摩托化的定位装置81。关于注射装置10,机械操纵器20,气流装置40,圆顶状结构50,显示装置60和声音通信装置70,这眼内注射系统完全对应于附图1。因此，关于这种实施方式，这些元件的描述将不再重复，因为应该理解的是，这些元件的结构和功能基本上与上述所描述的相同。唯一的差别是在所述检测装置30中。所述检测系统的所述检测装置30仅包括一个摄像机31，所述摄像机31附接到所述圆顶状结构50的所述内表面。没有第二个摄像机附接到所述的机械操纵器20。于图2中示出的所述注射系统的所述检测装置30可以进一步包括附接到所述注射装置10的距离传感器未示出）。[0065]附图3从略微不同的角度显示了附图2的所述眼内注射装置，且图3的显示是有关所述检测装置30的所述位置的另一个小变化。为了简单起见，没有示出图2中的圆顶状结构50。所述第一蜗杆传动装置21和所述另一个蜗杆传动装置22的每个都具有弯曲形状的齿条23。所述第一蜗杆传动装置21的所述齿条23通过设置在所述齿条23两端的V形连接装置27附接到所述圆顶状结构50未示出）的所述内表面上。[0066]所述第一和另一个蜗杆传动装置21、22中的每一个具有摩托化的蜗杆25,其与相应的齿条23啮合以移动所述注射装置10到所述的所需位置。每个蜗杆传动装置的每个摩托化的蜗杆25分别设置在滑件26中。每一个的所述滑件26容纳电动机以驱动所述蜗杆25,所述蜗杆25与其各自的齿条23啮合，从而使所述滑件26遵循由所述齿条23限定的所述弯曲轨迹移动。[0067]根据附图3,其示出相对于所述检测装置30的变化。不同于前述的变化，只有所述检测装置30的摄像机31被安装在所述第一蜗杆传动21的所述滑件26。[0068]附图4a_4d显示一个方法步骤的序列，其使用如附图1-3的所述眼内注射系统来控制眼内注射。为简单起见，只有患者的眼球E和所述玻璃体内的注射系统的所述注射装置10的前段显示在附图4a-4d。所述注射装置10包含具有腔体的圆柱注射器体14。所述腔体由膜15分为上腔部分和下腔部分。所述下腔部分示出具有第一阀门16的第一开口和具有第二阀门17的第二开口。通过所述第一开口和其第一阀门16,所述下腔部分由物料管连接未示出）至液体物料库未示出）。所述第一阀门16于所述下腔部分的方向打开。通过所述第二开口和所述第二阀门17,所述注射器体14的所述下腔部分以注射针的形态连接到刺穿构件11，所述注射针的形态由盖19所保护。所述第二阀门17于所述刺穿构件11的方向打开。[0069]准备注射至眼球内，首先必须于所述结膜的所述注射位置上贴上补件P。所述补件P提供消毒剂到至少被所述补件覆盖的所述结膜区域。之后，包覆所述刺穿构件11和离开所述刺穿圆顶43的所述无菌气流被启动，之后，如附图4b所示，移除所述刺穿构件11的所述盖19和所述注射装置10平移到预注射位置。所述上腔部分显示了开口，所述开口连接到栗未显示）。如所述栗产生真空，如附图4b所示，所述膜15沿所述注射器体14的所述上腔部分方向弯曲。由此，所述液体物料通过所述物料管和所述第一阀门16從所述物料库拉出至所述下腔部分，所述下腔部分由于所述膜的彎曲而增大。现在，所述注射装置10准备自动地执行所述刺穿构件11的注射动作至所述眼球E内。如附图4C所示，通过电力驱动的平移移动使所述注射装置10的所述刺穿构件11刺穿所述补件P至所述眼球E内。这移动偏压抵靠机械弹簧构件100。如果发生电力停供，所述偏压的机械弹簧构件100会从所述眼球E撤回所述刺穿构件11〇[0070]所述栗提供压力到所述注射器体14上腔。由此，所述膜弯曲至所述下腔部分的方向。随后，所述第一阀门16被迫至其关闭位置和所述第二阀门17被迫至其开放位置，允许通过这阀门和通过所述刺穿构件11推压所述液体物料至所述眼球E内。[0071]最后，所述刺穿构件11从所述眼球E移除和在注射后的位置被保持，如附图4d所不。[0072]附图标记列表：[0073]10注射装置[0074]11刺穿构件[0075]12物料物料仓库[0076]13轴心机动装置[0077]14注射器体[0078]15膜[0079]16第一阀门[0080]17第二阀门[0081]18物料物料管[0082]19盖[0083]100机械弹簧构件[0084]20机械操纵器[0085]21第一蜗杆传动[0086]22另一个蜗杆传动[0087]23齿条[0088]25摩托化的蜗杆[0089]26滑件[0090]27附接工具[0091]30检测装置[0092]31摄像机[0093]32距离传感器[0094]40气流装置[0095]41气流管[0096]42吹风机[0097]43刺穿圆顶[0098]50圆顶状结构[0099]60显示装置[0100]70通信声音通信装置[0101]71扬声器[0102]72传声器[0103]80支撑臂装置[0104]81摩托化的定位装置[0105]E眼球[0106]P补件[0107]S支撑结构

权利要求：1.一种用于注射物料至动物或人类眼球⑻内的眼内注射系统，该系統包含：•刺穿构件（11的注射装置（10，其用于注射所述物料至所述眼球⑹内，所述眼内注射系统提供了由所述刺穿构件11自动化刺穿所述眼球⑹，其特征在于，所述系统进一步包含：•携带所述注射装置（10的机械操纵器20，所述机械操纵器20适于和配置于移动所述注射装置10至预注射位置，和•检测装置（30适于和配置于检测放置于所述眼球E上的补件P位置和控制所述机械操纵器20移动所述注射装置（10至所述预注射位置，所述预注射位置依据在所述眼球⑹上的所述补件P的所述检测位置。2.如权利要求1所述的眼内注射系统，其特征在于所述检测装置30适于和配置于检测没有所述补件⑼时所述眼球⑻的拓扑和复合的眼球E与补件P的最终拓扑之间的差异。3.如权利要求1或2所述的眼内注射系统，其特征在于所述系统进一步包含气流装置40，所述气流装置40提供无菌气流包覆所述注射装置10的所述刺穿构件11。4.如权利要求3所述的眼内注射系统，其特征在于所述气流装置40提供无菌气层流包覆所述注射装置10的所述刺穿构件11。5.如前述权利要求任一所述的眼内注射系统，其特征在于所述注射装置10在圆顶状结构50下被保持，所述圆顶状结构（50具有圆顶开口，所述圆顶开口朝向所述注射装置10的所述刺穿构件11。6.如权利要求5所述的眼内注射系统，其特征在于所述机械操纵器20附接在所述圆顶状结构50下方。7.如权利要求5或6所述的眼内注射系统，其特征在于所述检测装置30包含至少一摄像机31附接到所述圆顶状结构50。8.如权利要求5至7任一所述的眼内注射系统，其特征在于显示装置60附接到所述圆顶状结构50。9.如权利要求8所述的眼内注射系统，其特征在于所述系统进一步包含通信声音通信装置70用于与患者通信。10.如前述权利要求5至9任一所述的眼内注射系统，其特征在于所述圆顶状结构（50附接到支撑臂装置80，所述支撑臂装置80可附接到支撑结构S，所述支撑结构S包含任何一个或多个墙壁，天花板，椅子，架和桌。11.如权利要求10所述的眼内注射系统，其特征在于所述支撑臂装置80配置于和适于于三维手动移动所述圆顶状结构50。12.如权利要求11所述的眼内注射系统，其特征在于所述支撑臂装置80进一步包含摩托化的的定位装置81，所述定位装置81提供至少三个平移自由度用于所述圆顶状结构50的所述移动。13.如前述权利要求任一所述的眼内注射系统，其特征在于所述检测装置30提供摄像机31，所述摄像机31提供实时成像用于远程操控注射程序。14.如前述权利要求任一所述的眼内注射系统，其特征在于所述注射装置（10适于量度注入所述刺穿构件11至所述眼球⑹内所需的力度。15.如前述权利要求任一所述的眼内注射系统，其特征在于所述注射装置（10包含传感器测量眼内压力。16.如前述权利要求任一所述的眼内注射系统，其特征在于所述注射装置（10包含物料仓库（12和栗13以传送所述物料至所述刺穿构件11。17.如权利要求16所述的眼内注射系统，其特征在于所述刺穿构件（11是可替换的且单次使用的刺穿构件。18.如前述权利要求任一所述的眼内注射系统，其特征在于所述注射装置（10包括机械弹簧构件（100，所述机械弹簧构件（100配置于和适于偏压抵靠所述刺穿构件（11的注射动作。19.如前述权利要求任一所述的眼内注射系统，其特征在于所述检测装置30适于透过虹膜识别辨认特定的患者。20.如前述权利要求任一所述的眼内注射系统，其特征在于所述机械操纵器20包含第一蜗杆传动21，所述第一蜗杆传动21适于和配置于为所述注射装置10提供第一旋转自由度。21.如权利要求19所述的眼内注射系统，其特征在于所述机械操纵器20包含另一个蜗杆传动22附接到所述第一蜗杆传动21，使得提供进一步的旋转自由度至所述注射装置（10，所述另一个蜗杆传动22具有旋转轴，所述旋转轴的朝向正交于所述第一旋转自由度。22.用于控制眼内注射系统的方法，所述方法包含下列步骤：•提供如权利要求1至21所述的眼内注射系统，•所述注射装置（10粗略的定位在所述眼球⑻上方，•于眼内注射点上附接补件P至所述眼球⑻，•透过所述检测装置30检测于所述眼球⑻上的所述补件P位置，•移除所述注射装置10的所述刺穿构件（11的盖19，•基于所述补件P的所述检测位置，所述注射装置（10的所述刺穿构件（11细微的定位在所述检测的补件P上方。23.如权利要求23的方法，限制至提供如权利要求3，4，5或附属权利要求3或4的权利要求21，其进一步包含以下步骤:去除所述刺穿构件（11的所述盖19之前，启动用作包住所述注射装置10的所述刺穿构件11的无菌空气气流。24.如权利要求22或23所述的方法进一步包含以下步骤：透过移动所述机械操纵器20对所述注射装置10细微定位时，使用所述检测装置20跟踪所述眼球⑹的移动。25.如权利要求22至24任一所述的方法，进一步包含以下步骤:所述刺穿构件（11刺穿所述补件P至所述眼球⑹内和传送所述物料。26.如权利要求22至25任一所述的方法，进一步包含以下步骤:于所述刺穿构件（11刺穿所述补件G3至所述眼球⑹内的步骤和传送所述物料的步骤间，使用所述检测装置30以跟踪所述眼球⑹的移动，以使适应所述刺穿构件11与所述眼球⑹的相对位置。

百度查询： 奥弗瑟机器人公司 眼内注射系统和用于控制所述系統的方法

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