CN102905652A - 具有延伸尖端的超声乳化针头 - Google Patents

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CN102905652A CN2010800510220A CN201080051022A CN102905652A CN 102905652 A CN102905652 A CN 102905652A CN 2010800510220 A CN2010800510220 A CN 2010800510220A CN 201080051022 A CN201080051022 A CN 201080051022A CN 102905652 A CN102905652 A CN 102905652A
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Abstract

在各个实施例中，超声乳化针头可构造成具有：近端，所述近端构造成用于固定到晶状体超声乳化术手持件；和远端，所述远端形状为具有五个角部的五边形。在一些实施例中，所述五边形的五个角部中的至少两个可形成直角，所述五个角部中的一个可形成比其他四个角部中的任一更远离所述五边形的旋转轴线的主顶点。例如，所述远端的形状可以是本垒板状结构。所述主顶点相对于所述旋转轴线的偏移可改善切割和/或改善晶状体材料的去除。在一些实施例中，所述主顶点可形成比其他四个角部中的至少一个更尖锐的边缘（例如，其他四个角部可以是圆角）。

Description

具有延伸尖端的超声乳化针头
技术领域
本发明整体涉及晶状体乳化。更具体地，但不以限制方式，本发明涉及超声乳化针头。
背景技术
人眼可通过经由称为角膜的透明外部使光透过并且通过晶状体将图像聚焦在视网膜上来提供视力。聚焦的图像的质量可能取决于很多因素，包括眼睛的尺寸和形状，以及角膜和晶状体的透明度。
当年龄或疾病使晶状体变得较不透明时，视力可能由于可透射到视网膜上的光的减少而变差。眼睛的晶状体中的该缺陷可被称为白内障。该病症的一种治疗方法是手术去除晶状体，并且使用人工晶状体（IOL）代替晶状体功能。
白内障晶状体可通过称为“晶状体超声乳化术”的手术技术去除。在该手术过程中，可将细的超声乳化针头插入有病症的晶状体中，并且利用超声波振动。振动的超声乳化针头可液化或乳化晶状体，从而晶状体可被吸出眼部。有病症的晶状体在去除后可由人工晶状体（例如IOL）代替。
适用于眼科手术的超声手术装置可包括超声驱动的手持件、附接的超声乳化针头、灌注套管和电子控制台。手持件组件可通过电缆和柔性管附接到控制台。通过所述电缆，控制台可改变由手持件输送到附接的超声乳化针头的功率水平，柔性管可通过手持件组件将灌注流体提供到眼部，并且从眼部抽出灌注流体。
手持件的操作部件可以是直接附接到一组压电晶体的居中定位的中空共振杆或角状部。压电晶体可在晶状体超声乳化术过程中提供驱动所述角状部和附接的超声乳化针头所需的超声振动，并且可通过控制台控制。所述晶体/角状部组件可通过柔性托架悬挂在手持件的中空主体或壳体中。手持件主体可以以主体远端处的缩小直径部或前锥体的形式结束。前锥体可在外部具有螺纹，以接纳灌注套管。同样，角状部的孔可在其远端具有内螺纹，以接纳超声乳化针头的外螺纹。灌注套管也可具有内螺纹孔，其旋拧在前锥体的外螺纹上。超声乳化针头可调节成使所述超声乳化针头仅越过灌注套管的开放端突出预定量。
在使用中，超声乳化针头和灌注套管的端部可插入角膜或巩膜中预定宽度的小切口中。超声乳化针头可借助由压电晶体驱动的超声角状部沿针头的纵轴线在灌注套管内超声振动，由此就地乳化所选组织。超声乳化针头的中空孔可与角状部中的孔连通，所述角状部则可与从手持件到控制台的抽吸管路连通。控制台中的负压源或真空源可通过超声乳化针头的开放端、超声乳化针头和角状部的孔以及抽吸管路从眼部抽吸或抽出乳化组织并抽吸到收集装置中。乳化组织的抽吸可由通过灌注套管的内表面和超声乳化针头之间的小环形间隙注入到手术位置的盐水冲洗溶液或灌注液来辅助。
发明内容
在各个实施例中，超声乳化针头可构造成具有：近端，所述近端构造成用于固定到晶状体超声乳化术手持件；和远端，所述远端形状为具有五个角部的五边形。在一些实施例中，所述五边形的五个角部中的至少两个可形成直角，所述五个角部中的一个可形成比其他四个角部中的任一更远离所述五边形的旋转轴线的主顶点。例如，所述远端的形状可以是本垒板状结构。所述主顶点相对于所述旋转轴线的偏移可改善切割和/或改善晶状体材料的去除。在一些实施例中，所述主顶点可形成比其他四个角部中的至少一个更尖锐的边缘（例如，其他四个角部可以是圆角）。在一些实施例中，远端可包括具有五边形形状的框架，所述五边形的从所述框架到抽吸腔的内部可以是中空的。或者，所述远端可包括具有五边形形状的实心结构，并且所述抽吸腔可形成所述实心结构中的开口。也可想到对本垒板形状的修改。例如，所述远端可包括这样的本垒板形状：其中，从所述本垒板形状的位于所述主顶点上方且位于所述主顶点两侧的部分去除两个矩形部分。
附图说明
参照下面结合附图进行的描述来更全面地理解本发明，附图中：
图1a-b示出根据一个实施例的超声手持件；
图2a-g示出根据一个实施例的用于手持件的头的侧视和前视图；
图3示出根据一个实施例的插入超声乳化针头的眼部的剖视图；
图4a-b示出所述头的可替代实施例；和
图5示出使用超声乳化针头去除晶状体的方法的一个实施例的流程图。
应可理解，前面的大体描述和下面的详细描述仅为示例性的和说明性的，旨在提供如要求保护的本发明的进一步说明。
具体实施方式
图1a示出超声手持件100的一个实施例。手持件100可连接到控制台140。控制台140可连接到例如脚踏开关150的输入装置。在一些实施例中，手持件100可包括切割针头110、角状部120和一组压电晶体130。针头接合部115可将切割针头110连接到角状部120的缩小直径部分125（例如，切割针头110的近端117可包括构造成用于与针头接合部115内部上的螺纹配合的螺纹）。图1b示出具有外部手持件壳体180和灌注套管190的手持件100。也可想到外部手持件壳体和灌注套管的其他结构。
在一些实施例中，针头110可包括由钛或不锈钢（也可想到其他材料）制成的、设计成用于在超声振动时乳化晶状体的细针。针头110可包括圆柱状轴205，所述轴可具有约20-30gauge的小直径。在一些实施例中，针头110可具有适用于在插入眼睛前房中时去除晶状体的长度。
角状部120可由适于医用的刚性材料（例如钛合金）制成。角状部120可包括连接到针头接合部115的缩小直径部分125。针头接合部115可包括接纳针头110的螺纹连接部。以该方式，针头110可在针头接合部115处旋拧到角状部120上。这可提供针头110和角状部120之间的刚性连接，以使振动可从角状部120传递到针头110。
在一些实施例中，压电晶体130可在晶状体超声乳化手术过程中提供超声振动来驱动角状部120和附接的切割针头110。压电晶体130可固定到角状部120。晶体130可以是环形形状，类似于中空圆柱，并且由多个晶体节段构成。还可想到其他晶体结构。当被来自控制台140的信号激励时，晶体130可共振，在角状部120中产生振动。连接到角状部120的针头110也可振动。当针头110插入眼睛的前房中并且振动时，其可用于乳化内障性晶状体。控制台140可包括信号发生器160，其产生驱动压电晶体130的信号。控制台140也可包括适当的微处理器、微控制器、计算机或数字逻辑控制器（例如微处理器1001），以控制信号发生器160。
图2a-g示出用于手持件100的针头110的多个实施例的侧视图和前视图。切割针头110的端部可以是不规则多边形，其具有主顶点（dominant point）220（例如形状类似于棒球本垒板）和形成抽吸腔的部分215。在一些实施例中，中央抽吸腔部分215可由部分210围绕。如图2a中所示，部分210可以是中空的。如图2b中所示，部分210可以是实心的。图2b中的箭头显示流经抽吸腔的抽吸流体流动的方向。晶状体材料可在针头110超声振动时由针头110的主顶点220切割并且通过抽吸腔部分215抽吸。主顶点220相对于旋转轴线225的偏移可改善晶状体材料的切割和/或改善晶状体材料的去除。在一些实施例中，“本垒板”形状可利用超声扭转运动（类似于笔直针头）来提供主顶点220的弧形运动，而不必使用弯折的针头（在一些实施例中，可使用弯折的针头）。偏移的主顶点220可提供相对于旋转轴线225偏移的扭转切割边缘。在一些实施例中，切割针头110可在旋转轴线225上沿约5度的角度往复旋转。也可想到其他角度（例如在3和10度之间，10到40度之间等）。也可想到其他运动方向（例如沿旋转轴线纵向运动）。如图2a-b中所示，针头的轴205可经由扩张部分230逐渐扩张成本垒板形状。在一些实施例中，轴205可主要在旋转轴线225下方扩张。但是，在一些实施例中，轴205可在旋转轴线225上方和下方都扩张。主顶点220偏离旋转轴线225的偏心设置可，在轴205中没有弯折部的情况下允许针头110远边缘处的侧向移动。在一些实施例中，本垒板形状的针头110也可与弯折的轴205一起使用。
本垒板形状可包括距离旋转轴线基本上等距的四个点240a-d和比针头110上的其他四个点240a-240b中的任一个更远离旋转轴线225设置的一个主顶点220。在一些实施例中，旋转轴线225可以与圆柱状轴205的中心线共线。也可想到旋转轴线225的其他位置。在一些实施例中，四个角部240a-d中的至少两个（例如两个顶角240a-b）可形成基本上直角（“基本上”包括90度角加减10度的角度）。位置最远的点（本垒板形状的底部）可提供这五个点中的最偏心的运动，以使手术医生可在晶状体超声乳化手术过程中集中于主顶点220的定位。端部开口可偏置，以允许将轴的扭转运动转化为切割边缘的来回运动。在一些实施例中，主顶点220可比其他四个点240a-d更尖锐（例如形成更尖锐的角度）。例如，其他四个点240a-d可以是圆角，以使其比主顶点220更钝（如图2e中所示）。在一些实施例中，其他四个点240a-d可以与主顶点220一样尖锐或比主顶点220更尖锐。
图2f-g示出一些示例性的尺寸。在一些实施例中，针头110的端面（face）可包括约在0.027到0.05英寸范围内的尺寸W1，约在0.027到0.05英寸范围内的尺寸W2，约在0.01到0.025英寸范围内的尺寸W3，和约在0.01到0.045英寸范围内的内径（ID）。也可想到其他尺寸和结构。例如，如在图2g中所示的实施例中所看到的，尺寸W4可大约在0.035到0.07英寸范围内，ID可大约在0.02到0.065英寸范围内。在一些实施例中，旋转轴线225可与抽吸腔215的中心线共线，以使主顶点220比针头端面上的其他点更加远离旋转轴线225。
如图2c-d中所示，在一些实施例中，针头110可被斜切（例如以一定角度切割、模制等）。例如，可使用20度的角度（其他角度也是可能的）。在一些实施例中，针头110可以不被斜切（例如，如图2a-b中所示）。在图4a-b中显示了另外的实施例。如图4a-b中所示，针头的基本的本垒板形状可通过给该形状添加或从该形状中减去材料/形状来修改。例如，本垒板形状可从针头的底部去除两个矩形部分。在一些实施例中，四个点240a-d可完全圆角化，以使所述形状接近如图4b中所示的具有主顶点220的泪滴形状。也可想到其他修改形式。
图3示出超声乳化针头110插入其中的眼睛310的剖视图。眼睛310可包括巩膜312、视神经314、视网膜316、晶状体318、囊袋319、虹膜320、角膜322和瞳孔324。晶状体318可将通过角膜322和瞳孔324的光聚焦在视网膜316上。视网膜316可将光转变为神经冲动，视网膜316可沿视神经314将所述神经冲动传送到大脑。虹膜320可调节通过瞳孔324和晶状体318的光的量，由此使眼睛310适应变化的光的水平。囊袋319可将晶状体318保持就位，并且可以是透明的，以使光可从其通过。因而，沿视神经314传播的神经冲动可对应于眼睛310可见的景象。
但是，各种疾病、病症、伤害等可使晶状体318变浑浊、半透明等，直到其可能需要从眼睛310取出晶状体318的地步。在这样的情况下，受影响的患者可以说是具有了“白内障”。当从眼睛310去除晶状体318时（即白内障移除），手术人员可使用人工晶状体代替晶状体318，由此使受影响患者恢复视力。Alcon Laboratories,Inc.（FortWorth，TX）提供示例性的人工晶状体，例如人工晶状体。为了移除晶状体318，手术人员可使用具有乳化针头110的手持件100。如图1a-b中所示，手持件100可包括针头110，并且可通过连接部170（其可包括用于给灌注套管190提供灌注流体的眼科用管171、用于将从眼睛310抽吸的材料返回到控制台140的眼科用管173和用于超声控制/电源的电缆175）连接到控制台140。手持件100可提供眼科用管171和针头110上的灌注套管190之间的流体通道。另外，手持件100可与灌注套管190连接，并且间接地与针头110（经由一个或多个内部部件）连接，由此以彼此固定的操作关系保持这些部件190和110（从而针头110可独立于套管190（其可相对于针头110保持静止）振动）。
图5示出用于使用超声乳化针头来移除晶状体的方法的实施例的流程图。流程图中提供的要素仅为示例性的。可能省略好几个所提供的要素，可能添加另外的要素，和/或可能以与下面提供的顺序不同的顺序来执行各个要素。
在501处，可在眼睛中形成切口。例如，可使用手术刀形成穿过角膜322到达囊袋319的切口，以进入晶状体318。
在503处，针头110和灌注套管190可穿过切口插入，并且与晶状体318接触。
在505处，本垒板形状的针头110可超声振动来乳化晶状体318。针头110中偏移的主顶点220可提供相对于旋转轴线225偏移的扭转切割边缘。针头110中的主顶点220相对于旋转轴线225的偏移可改善切割和/或改善晶状体材料的移除。
在507处，当针头110乳化晶状体318时，晶状体材料可通过抽吸腔215抽吸。
在509处，可通过灌注套管190提供灌注流体，以辅助晶状体材料的抽吸。
在511处，可从眼睛撤回针头110和灌注套管190。
在一些实施例中，控制台140可包括一个或多个处理器（例如处理器1001）。处理器1001可包括单个处理装置或多个处理装置。这样的处理装置可以是微处理器、控制器（其可以是微控制器）、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑装置、状态机、逻辑电路、控制电路、模拟电路、数字电路和/或根据操作指令对信号（模拟和/或数字）进行操作的任何装置。连接到和/或嵌入处理器1001中的存储器1003可以是单个存储装置或多个存储装置。这样的存储装置可以是只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存、高速缓冲存储器和/或存储数字信息的任何装置。应注意的是，当处理器1001通过状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路执行其一个或多个功能时，存储相应操作指令的存储器1003可嵌入在包括所述状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路的电路中或设置在所述电路外部。存储器1003可存储且处理器1001可执行对应于结合图5示出和描述的要素中的至少一些的操作指令。
可由本领域普通技术人员对本发明的实施例作出各种修改。通过仔细考虑本说明书并且实践本文公开的本发明，本发明的其他实施例将对本领域技术人员显而易见。本说明书和示例应被认为仅为示例性的，本发明的真正的范围和精神由下面的权利要求及其等同形式指出。

Claims (20)

1.一种超声乳化针头，包括：
近端，其构造成用于固定到晶状体超声乳化术手持件；和
远端，其形状为具有五个角部的五边形，所述五个角部中的至少两个形成基本上直角，并且其中，所述五个角部中的一个形成比其他四个角部中的任一更远离所述超声乳化针头的旋转轴线的主顶点。
2.根据权利要求1所述的超声乳化针头，其中，所述远端的形状为本垒板状结构。
3.根据权利要求1所述的超声乳化针头，其中，所述主顶点形成比其他四个角部中的至少一个更尖锐的边缘。
4.根据权利要求1所述的超声乳化针头，其中，所述主顶点形成尖锐边缘，并且其他四个角部为圆角。
5.根据权利要求1所述的超声乳化针头，其中，所述远端包括具有所述五边形形状的框架，并且其中，从所述框架到一抽吸腔的五边形内部是中空的。
6.根据权利要求1所述的超声乳化针头，其中，所述远端包括具有五边形形状的实心结构，并且其中，一抽吸腔在所述实心结构中形成开口。
7.根据权利要求1所述的超声乳化针头，其中，所述超声乳化针头的延伸到所述远端的轴是圆柱状的，其中，所述超声乳化针头的远端包括比所述轴的直径大的至少一个尺寸，并且其中，所述超声乳化针头包括在该圆柱状轴和所述远端之间的过渡区。
8.根据权利要求1所述的超声乳化针头，其中，所述远端具有本垒板形状，且从所述本垒板形状的位于所述主顶点上方且位于所述主顶点两侧的部分去除两个矩形部分。
9.一种眼科手术手持件，包括：
角状部；
一组压电晶体，其连接到所述角状部，构造成用于提供超声振动来驱动所述角状部；和
超声乳化切割针头，其连接到所述角状部，并且构造成用于通过所述角状部而进行超声振动，其中，所述超声乳化针头包括：
近端，其构造成固定到晶状体超声乳化术手持件；
远端，其形状为包括比所述远端上的任何其它点更远离所述超声乳化针头的旋转轴线的主顶点。
10.根据权利要求9所述的眼科手术手持件，其中，所述远端的形状为具有五边形形状的本垒板状结构，具有五个角部，所述五个角部中的至少两个形成基本上直角，并且其中，所述五个角部中的一个形成所述主顶点。
11.根据权利要求10所述的眼科手术手持件，其中，所述主顶点形成比其他四个角部中的至少一个更尖锐的边缘。
12.根据权利要求9所述的眼科手术手持件，其中，所述远端形成为具有与所述主顶点相对的圆化的端部的泪滴状。
13.根据权利要求9所述的眼科手术手持件，其中，所述远端包括具有所述五边形形状的框架，并且其中，从所述框架到一抽吸腔的五边形内部是中空的。
14.根据权利要求9所述的眼科手术手持件，其中，所述远端包括具有五边形形状的实心结构，并且其中，一抽吸腔在所述实心结构中形成开口。
15.根据权利要求9所述的眼科手术手持件，还包括灌注套管，灌注套管连接到所述手持件，并且构造成用于将灌注流体导向眼睛的与所述超声乳化针头相互作用的部分。
16.根据权利要求9所述的眼科手术手持件，其中，所述超声乳化针头的延伸到所述远端的轴是圆柱状的，其中，所述超声乳化针头的远端包括比所述轴的直径大的至少一个尺寸，并且其中，所述超声乳化针头包括在该圆柱状轴和所述远端之间的过渡区。
17.根据权利要求9所述的眼科手术手持件，其中，所述远端具有本垒板形状，且从所述本垒板形状的位于所述主顶点上方且位于所述主顶点两侧的部分去除两个矩形部分。
18.一种方法，包括：
将超声乳化针头插入眼睛中，其中，所述超声乳化针头包括：近端，其构造成用于固定到晶状体超声乳化术手持件；和远端，其形状为具有五个角部的五边形，所述五个角部中的至少两个形成基本上直角，并且其中，所述五个角部中的一个形成比其他四个角部中的任一更远离所述超声乳化针头的旋转轴线的主顶点；
在所述眼睛中超声振动超声乳化针头，其中，所述振动导致所述主顶点的扭转运动，以乳化眼睛中的晶状体；和
通过与所述超声乳化针头流体连通的抽吸腔抽吸来自乳化晶状体的晶状体材料。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括在插入所述超声乳化针头之前，使用手术在眼睛中形成切口。
20.根据权利要求18所述的方法，还包括通过灌注套管提供灌注流体，所述灌注套管构造成用于将灌注流体导向眼睛的晶状体超声乳化的部位。
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