JP2003062002A - 角膜手術装置 - Google Patents

角膜手術装置

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JP2003062002A
JP2003062002A JP2001255291A JP2001255291A JP2003062002A JP 2003062002 A JP2003062002 A JP 2003062002A JP 2001255291 A JP2001255291 A JP 2001255291A JP 2001255291 A JP2001255291 A JP 2001255291A JP 2003062002 A JP2003062002 A JP 2003062002A
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rotating shaft
surgery device
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Masahiro Sugimura
正広 杉村
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Nidek Co Ltd
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Nidek Co Ltd
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    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
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    • A61F9/013Instruments for compensation of ocular refraction ; Instruments for use in cornea removal, for reshaping or performing incisions in the cornea

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 簡単な構成で金属の凝着や錆の発生を抑制
し、安定した回転シャフトの回転動作を得ることのでき
る角膜手術装置を提供する。 【解決手段】患者眼角膜をブレードによって層状に切開
する角膜手術装置において、回転運動を横振動に変換す
る伝達手段に連結され、該ブレードを前記伝達手段にて
横振動させるために駆動手段によって回転される回転軸
と、該回転軸を回転可能に保持する軸受けとを有し、該
回転軸には前記軸受けに接触する設置面の摩擦係数を下
げるためのコーティング処理又は表面改質処理が施され
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は角膜屈折矯正手術等
の際に患者眼角膜を層状に切開する角膜手術装置に関す
る。
【0002】
【従来技術】近年、角膜屈折矯正手術のために、角膜の
一端(ヒンジ)を残して角膜上皮から実質に至る厚さ1
50μmほどの部分を層状に切開することによってフラ
ップを形成し、その後エキシマレーザ光によって実質を
矯正屈折量分切除し、再びそのフラップを戻すというL
ASIK手術(Laser in Situ Keratomileusis)が注目
されている。このLASIK手術においては、角膜を層
状に切開するために、マイクロケラトーム(Microkerat
ome )と称される角膜手術装置が使用されている。
【0003】マイクロケラトームとしては、サクション
リングを角膜輪部から結膜の表面にかけて吸着固定さ
せ、角膜押え部材によって角膜を平坦に押圧し、ブレー
ド(刃)を横振動させながらヒンジ方向に移動させるこ
とにより、角膜を略一様な厚さで層状に切開するものが
知られている。
【0004】ブレードを横振動させる機構としては、モ
ータ、モータによって回転する回転軸、回転軸を回転可
能に保持する軸受け、回転軸によって伝達されたモータ
の回転を横振動に変換してブレードに伝える部材、など
を備えるものが提案されている。角膜を均一且つ容易に
切開するためにはブレードを高速で横振動させる必要が
あるため、回転軸はモータによって高速回転されるよう
になっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、手術中
に患者眼に点眼する点眼液(生理食塩水)や涙液等の水
分が回転シャフトと軸受けとの間の僅かな隙間に侵入し
てくることがある。このような水分が侵入すると、回転
シャフトや軸受けに錆が発生し易くなり、この錆によっ
て回転シャフトの回転動作が阻害されることがある。ま
た、回転シャフトの回転動作が行われると、回転シャフ
トと軸受けとの間に金属接触が起こり、これによって凝
着等が発生し易くなる。この凝着は回転シャフトの回転
動作を阻害する要因となる。
【0006】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
簡単な構成で金属の凝着や錆の発生を抑制し、安定した
回転シャフトの回転動作を得ることのできる角膜手術装
置を提供することを技術課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とす
る。 (1) 患者眼角膜をブレードによって層状に切開する
角膜手術装置において、回転運動を横振動に変換する伝
達手段に連結され,前記ブレードを前記伝達手段にて横
振動させるために駆動手段によって回転される回転軸
と、該回転軸を回転可能に保持する軸受けと、を有し、
前記回転軸には前記軸受けに接触する接触面の摩擦係数
を下げるためのコーティング処理又は表面改質処理が施
されていることを特徴とする。 (2) (1)の角膜手術装置において、前記回転軸の
コーティング処理としてはDLCコーティング処理であ
ることを特徴とする。 (3) (2)の角膜手術装置において、前記コーティ
ング処理の膜厚は0.5μm〜1.5μmであることを
特徴とする。 (4) (1)の角膜手術装置において、前記軸受けは
ステンレス又は前記回転軸との接触面をカーボン固溶拡
散処理によって表面改質処理がなされたステンレスを用
いることを特徴とする。 (5) (1)の角膜手術装置において、前記コーティ
ング処理によって得られる摩擦係数は0より上で0.7
以下であることを特徴とする。 (6) (1)の角膜手術装置において、前記回転軸の
表面改質処理としてはカーボン固溶拡散処理であること
を特徴とする。 (7) (6)の角膜手術装置において、前記軸受けは
ステンレスを用いることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一形態を図面に基
づいて説明する。図1(a)は本発明に係る角膜手術装
置の上方視図、図1(b)は図1(a)のA−A断面図
及び制御系概略図である。
【0009】1はマイクロケラトーム本体であり、1a
は手術中に術者が把持する把持部である。本体1の前側
(図中の左側)には、患者眼に固定するためのサクショ
ン部3と、角膜を切開するブレード20を持ちサクショ
ン部3上を直進移動するカッティング部2とが設けられ
ている。
【0010】本体1内には、カッティング部2を切開方
向へ直進移動させるための送り用モータ11と、ブレー
ド20に横振動を与えるための振動用モータ12とが固
設されている。送り用モータ11の回転軸には、カッテ
ィング部2を直進移動させる距離分のネジ部を備えた送
りネジ13が連結されている。送りネジ13には取付部
材14が螺合し、取付部材14には振動用モータ12
と、カッティング部2が連結される連結部材17とが固
定されている。送り用モータ11の正逆回転により、送
りネジ13及び取付部材14を介して振動用モータ12
及び連結部材17が前後移動し、これによってカッティ
ング部2が前後移動する。送り用モータ11及び振動用
モータ12は、図示なき制御部によってその駆動動作を
制御されている。
【0011】連結部材17は回転シャフト15の軸受け
を兼ねており、回転シャフト15を回転可能に保持して
いる。回転シャフト15の先端には回転中心から偏った
位置に偏心軸16が植設されており、偏心軸16によっ
てブレード20に横振動を与えるようになっている。ブ
レード20はステンレス、スチール等を刃先に使用した
金属ブレードや、ダイヤモンド、サファイヤ等の鉱物を
刃先に使用した鉱物ブレードが用いられる。また、偏心
軸16によってブレード20に横振動を与えるための詳
細な構成は本出願人による特開平11−342151号
を参照されたい。31は患者眼に本体1を安定して保持
させるためのサクションカップ、32はサクションパイ
プである。サクションパイプ32は図示なきポンプと接
続され、ポンプの吸引動作により、患者眼にサクション
カップ31を吸着させるものである。
【0012】図2は回転シャフト15と連結部材17に
関する詳細な構成を示す図である。この図において、B
は連結部材17が回転シャフト15を保持している領域
である。この領域Bは回転シャフト15を回転可能に保
持しつつ、連結部材17内部に水分が侵入するのを防ぐ
為に、回転シャフト15と連結部材17との間ができる
だけ密着している方が好ましい。本実施の形態では錆の
出難さや加工の容易さの点から、回転シャフト15及び
連結部材17ともにステンレスの材料を使用している。
また、ステンレス材料以外にもアルマイト処理されたア
ルミニウム合金、チタン合金等の耐食性に優れた金属材
料も使用することができる。
【0013】連結部材17の内壁面17aは表面改質処
理として、カーボン固溶拡散処理(NVパイオナイト処
理 (株)エアーウォーター社)を施している。このカ
ーボン固溶拡散処理を施した内壁面17aは、表面硬さ
がHv800程度を有するとともに耐食性に優れたもの
となる。この処理によってステンレス材料の性質を保っ
たまま摩耗し難く、錆に強い内壁面が形成される。本実
施の形態では、連結部材17の内壁面にカーボン固溶拡
散処理を施しているが、これに限るものではなく、表面
の硬度を上げ、耐食性に優れた表面改質処理であればよ
く、例えば窒化処理等が挙げられる。また表面の硬度を
上げ、耐食性に優れているとともに耐衝撃性のよいコー
ティング処理であってもよい。
【0014】一方、回転シャフト15側は、DLC(ダ
イアモンドライクカーボン)コーティング処理を施し、
DLC層18が形成されている。DLCコーティング処
理は高真空中でのプラズマプロセスであるイオンプレー
ティング法によって行われる。また、DLC層18の膜
厚は0.5〜1.5μmとなっている。このDLC層1
8によって表面硬さがHv1000〜5000程度とな
り、耐摩耗性、耐食性や非凝着性が向上する。さらにD
LCコーティング処理によってDLC層18の摩擦係数
は0.1以下とされるため、回転シャフト15と連結部
材17とにおける摩擦が軽減される。このような構成に
より、金属の凝着や錆の発生を抑制することができる。
本実施の形態ではコーティングにDLCを用いている
が、これに限るものではなく、コーティングによって得
られる膜の摩擦係数が0.7以下程度であれば使用する
ことができる。形成させる膜の種類としては、例えば、
CrN膜、TiN膜、TiCN膜、TiC膜、TiAl
N膜等を挙げることができる。
【0015】また、本実施の形態では回転シャフト15
にはDLCコーティング処理を、連結部材17にはNV
パイオナイト処理を行うものとしているが、これに限る
ものではなく、回転シャフト15にDLCコーティング
処理を施した場合には、連結部材17にはNVパイオナ
イト処理をしなくとも、良好に使用することができる。
また反対に、連結部材17にNVパイオナイト処理を施
した場合には、回転シャフト15にはDLCコーティン
グ処理をしなくとも、良好に使用することができる。さ
らに、回転シャフト15にNVパイオナイト処理を施す
こともできる。この場合、連結部材17には同種の処理
(NVパイオナイト処理)を施さずに使用すればよい。
【0016】<実施例1>実施例1では回転シャフトの
材料として、ステンレス鋼の一種であるSUS316
(JIS規格品)にDLCコーティング処理を施したも
のを使用した。また、連結部材にはSUS316にNV
パイオナイト処理を施したものを使用した。評価試験と
しては摺動試験及び塩水試験を行った。摺動試験は以下
の方法で行った。実際の使用状況に合わせるため、マイ
クロケラトームのブレード部分を生理食塩水に浸してお
き、回転シャフト15を9000〜1000rpm程度
で回転しながら、10秒間で連結部材17内を一往復さ
せ、20秒間停止させるものとした。この10秒間の回
転及び摺動動作と20秒間の停止とを合わせて1サイク
ルとし、これを1万回(1万サイクル)及び2万回(2
万サイクル)行い、駆動状態及び部材の外観状態の評価
を行った。また、回転シャフトと連結部材との間に潤滑
剤を塗布した。塩水試験としては、回転シャフトを生理
食塩水中に浸し、経時変化(5時間後、1日後、1週間
後、2週後)における回転シャフトの表面状態を目視に
て評価した。
【0017】<実施例2>実施例2では回転シャフトの
材料として、SUS316にDLCコーティング処理を
施したものを使用した。連結部材には何の処理も施して
いないSUS316を使用した。また、実施例1と同様
に回転シャフトと連結部材との間に潤滑剤を塗布して摺
動試験を行った。塩水試験も実施例1と同様な試験を行
った。
【0018】<実施例3>実施例3では回転シャフトの
材料として、SUS316にNVパイオナイト処理を施
したものを、連結部材には何の処理も施していないSU
S316を使用した。また、実施例1と同様に回転シャ
フトと連結部材との間に潤滑剤を塗布して摺動試験を行
った。塩水試験も実施例1と同様な試験を行った。
【0019】<比較例1>比較例1では回転シャフトの
材料として、焼き入れ処理を施したSUS420を、連
結部材には何の処理も施していないSUS316を使用
した。また、実施例1と同様に回転シャフトと連結部材
との間に潤滑剤を塗布して摺動試験を行った。塩水試験
も実施例1と同様な試験を行った。
【0020】<比較例2>比較例2では回転シャフト及
び連結部材の材料として、何の処理も施されていないS
US316を使用した。また、実施例1と同様に回転シ
ャフトと連結部材との間に潤滑剤を塗布して摺動試験を
行った。塩水試験も実施例1と同様な試験を行った。
【0021】実施例1〜3及び比較例1,2の結果を表
1に示す。
【表1】
【0022】表1に示すように、実施例1の組み合わせ
と、実施例2の組み合わせでは、摺動試験を2万回行っ
ても金属の凝着等による回転数の低下及び回転の停止等
は全く起こらなかった。また、各部材の接触面の外観変
化(目視による)も見られなかった。また、塩水試験で
は2週間(2W)を過ぎても回転シャフトの表面に錆の
発生は見られなかった。
【0023】実施例3の組み合わせにおける1万回の摺
動試験は良好な結果となったが、2万回の摺動実験で
は、各部材の接触面において若干摩耗による外観変化
(目視による)が生じた。ただし回転数の減少等は起こ
らなかった。また、塩水試験では2週間(2W)を過ぎ
ても回転シャフトの表面に錆の発生は見られなかった。
【0024】比較例1の組み合わせにおける1万回の摺
動試験では、各部材の接触面において若干摩耗による外
観変化(目視による)が生じた。ただし回転数の減少等
は起こらなかった。また、2万回の摺動試験では、回転
数の減少等は起こらなかったものの、さらに摩耗による
外観変化(目視による)が生じた。また、塩水試験では
5時間後に回転シャフトの表面に小さな錆の発生が見ら
れた。
【0025】比較例2の組み合わせでは、数十回の摺動
で回転シャフトが動かなく(回転しなく)なった。ま
た、塩水試験では2週間(2W)を過ぎても回転シャフ
トの表面に錆の発生は見られなかった。
【0026】<結果>摺動試験及び塩水試験の結果で
は、実施例1〜3の組み合わせがともに良好な結果とな
った。なお、DLCコーティングは耐衝撃性にやや劣る
ため、稼働中の衝撃等によりDLC層が剥がれてしまう
可能性が考えられる。この点を考慮すると、実施例1の
組み合わせであれば、たとえDLC層が剥がれても回転
シャフト側にパイオナイト処理を施しているため、耐摩
耗性、低摩擦性、非凝着性等を確保することができるた
め、さらに好ましい組み合わせとなる。
【0027】
【発明の効果】以上のように、本発明では錆び難い金属
材料を用いるとともに、回転シャフトに耐摩耗性、低摩
擦性、非凝着性の高いコーティング処理又は表面改質処
理を施したため、金属の凝着や錆の発生を抑制すること
ができ、回転シャフトの回転動作良好な状態に保つこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の装置の上方視図、A−A断面図で
ある。
【図2】回転シャフトと連結部材との詳細な構成を示し
た図である。
【符号の説明】
11 送り用モータ 12 振動用モータ 15 回転シャフト 16 偏心軸 17 連結部材 17a 内壁面 18 DLC層 20 ブレード

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 患者眼角膜をブレードによって層状に切
    開する角膜手術装置において、回転軸と、該回転軸を回
    転可能に保持する軸受けと、前記回転軸に連結され回転
    運動を横振動に変換して前記ブレードを駆動させる伝達
    手段と、を有し、前記回転軸には前記軸受けに接触する
    接触面の摩擦係数を下げるためのコーティング処理又は
    表面改質処理が施されていることを特徴とする角膜手術
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1の角膜手術装置において、前記
    回転軸のコーティング処理としてはDLCコーティング
    処理であることを特徴とする角膜手術装置。
  3. 【請求項3】 請求項2の角膜手術装置において、前記
    コーティング処理の膜厚は0.5μm〜1.5μmであ
    ることを特徴とする角膜手術装置。
  4. 【請求項4】 請求項1の角膜手術装置において、前記
    軸受けはステンレス又は前記回転軸との接触面をカーボ
    ン固溶拡散処理によって表面改質処理がなされたステン
    レスを用いることを特徴とする角膜手術装置。
  5. 【請求項5】 請求項1の角膜手術装置において、前記
    コーティング処理によって得られる摩擦係数は0より上
    で0.7以下であることを特徴とする角膜手術装置。
  6. 【請求項6】 請求項1の角膜手術装置において、前記
    回転軸の表面改質処理としてはカーボン固溶拡散処理で
    あることを特徴とする角膜手術装置。
  7. 【請求項7】 請求項6の角膜手術装置において、前記
    軸受けはステンレスを用いることを特徴とする角膜手術
    装置。
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