JP2003502111A - 外科用粘性流体の同時注入吸引 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 第１の粘性流体を標的組織に注入すると同時に、第２の粘性流体を標的組織から吸引する方法が開示されている。空気圧と真空とを供給することができる外科用システムが設けられる。第１の粘性流体が、外科用システムから供給される空気圧を用いて、標的組織に注入される。外科システムの動作モードが真空と空気圧とを提供するように変更される。第２の粘性流体が、外科用システムから供給される真空を用いて、標的組織から吸引され、吸引の間、空気圧はほぼ一定の状態を維持する。同時に行う粘性流体の注入及び吸引を制御するための改良されたフットペダルがさらに開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本発明は、大別して、外科用システムにおいて粘性流体の同時注入吸引を行う
ための装置及び方法に関する。限定の意図ではないが、さらに詳細には、本発明
は、硝子体網膜手術の際に、目の後眼部に長期用粘性流体充填体（長期用粘性流
体充填体）を注入すると当時に目から短期用粘性流体充填体（短期用粘性流体充
填体）を吸引するための装置及び方法に関する。

【０００２】 関連技術の説明 健康な人間の目においては、網膜は、毛様体扁平部の背後において、脈絡膜に
概略周囲を覆うように物理的に結合されている。硝子体液、すなわち目の後眼部
を満たしている透明なゼリー状物質は、網膜の残余の部分を、脈絡膜に物理的に
結合させるのではなく、脈絡膜に接触して位置させる手助けをしている。有用な
例えは、脈絡膜を水泳用プールの壁と仮定することである。網膜は、水泳用プー
ルの水によってプールの壁に押し付けられプールの頂部の壁にのみ物理的に結合
されている壁紙のようなものである。

【０００３】 網膜の一部は、ときに、脈絡膜から剥離した状態となることがある。他の場合
として、網膜の一部が断裂して、眼房水、そしてときには硝子体が、網膜と脈絡
膜との間に流入することを許容してしまうこともあり得る。これら両方の状態は
失明という結果となる。

【０００４】 これらの状態を外科的に修復するために、外科医は、通常、毛様体扁平部の強
膜への切開部を介して目の後眼部に硝子体切除プローブを挿入する。このような
切開は強膜切開術と呼称される。外科医は、通常、さらに、同様の切開部を介し
て目に光ファイバ光源及び輸液カニューレを挿入するが、ときには硝子体切除プ
ローブの代わりに吸引プローブを用いることもできる。外科医は、顕微鏡観察下
で光ファイバ光源の助けにより後眼部を目視で調べながら、硝子体切除プローブ
を用いて、硝子体を切除、吸引して除去し、網膜剥離部又は網膜断裂部にアクセ
スする。外科医は、さらに、硝子体切除プローブ、鋏、ピック、及び／又は鉗子
を用いて、網膜剥離又は網膜断裂の原因となった任意の膜を除去してもよい。手
術のこの部分の際には、通常、食塩溶液が、適切な眼内圧力を維持するために、
輸液カニューレを介して目に注入される。

【０００５】 次に、外科医は、網膜の剥離部分又は断裂部分を適切な位置で脈絡膜にへばり
つかせるために、目の後眼部にペルフルオロカーボン液を注入する。網膜の剥離
部分又は断裂部分が適正に配置されると、外科医はジアテルミープローブ又はレ
ーザを用いて、網膜の剥離した部分を所定の位置に融着する。

【０００６】 残念なことに、ペルフルオロカーボン液は、数週間の間、目の中に放置される
と、有毒となる。網膜断裂又は剥離は、上述の外科術の後、再度付着するのに数
週間の期間かかるので、短期ペルフルオロカーボン液充填体（すなわちタンポン
）は、外科術の後半部分において目から除去され、長期充填体に置換されなくて
はならない。この長期充填体は、空気／ガス混合物とすることもできれば、シリ
コーン油のような粘性流体とすることもできる。シリコーン油が使用されるので
あれば、シリコーン油も、数ヶ月の期間目の中に放置されたときには有毒となる
ので、網膜再付着の後、目から抜き取られなければならない。

【０００７】 従来、外科医は、「流体／流体交換」と呼称されることがあるシリコーン油に
よるペルフルオロカーボン液のこの置換を行うために、幾つかの技術を採用して
いる。第１に、外科医は、従来の硝子体網膜のための外科用システムを使用して
、システムで生成された注入圧力及び輸液カニューレにより、シリコーン油を注
入することができる。例示のシステムは、テキサス州フォートワースのＡｌｃｏ
ｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社によって販売されているＡｃｃｕｒｕｓ（登録
商標）外科用システムである。シリコーン油が注入されると、目の中の圧力が増
加する。増加した目の圧力は、ペルフルオロカーボン液を吸引プローブに接続さ
れた追出カニューレ内に受動的に流入させる。吸引プローブは目からペルフルオ
ロカーボン液を除去する。残念なことに、この技術は、眼内圧を過度に上昇させ
ることなく十分な受動的な流れを可能とさせるためには、大径（例えば、直線で
２０径）の追出カニューレの使用を必要とする。対照的に、外科医は、偶発的に
網膜と接触したとしても割増的な安全レベルを提供するために、テーパ状で且つ
／又は柔軟な先端の追出カニューレを使用することを好む。

【０００８】 第２に、外科医は、このような従来の硝子体網膜のための外科用システムを使
用して、システムで生成された輸液圧力及び輸液カニューレにより、シリコーン
油を注入することができる。眼内圧力が増加すると、外科医は外科用システムの
動作モードを切り換え、輸液カニューレに注入圧力を供給することに代えて、大
気より圧力が低い状態である真空（陰圧）を吸入プローブに提供するようにする
。このとき、外科医は、追出カニューレと共に吸引プローブを利用して、上述し
た眼内圧力の上昇を打ち消すために目からペルフルオロカーボン液を吸引する。
次に、外科医は、注入圧力について外科用システムの型を変更し、目の後眼部に
より多くのシリコーンを注入する。シリコーン油の注入とペルフルオロカーボン
液の吸引とのこの循環は、ペルフルオロカーボン液全てをシリコーン油で置換す
るまで続けられる。この技術では、外科医は、眼内圧力が危険なまでに高いレベ
ル（「硬い目」の状態）又は危険なまでに低いレベル（「柔らかい目」の状態）
に到達することを防止しようとして、目を視覚的に監視している。さらに、従来
型の硝子体網膜のための外科用システムは粘性流体の同時注入吸引を提供するこ
とができないために、この循環が要求されていることに留意することが重要であ
る。しかしながら、この技術が成功して行われたときでさえ、眼内圧力は所望さ
れる眼内圧力の上下に変動し得る。眼内圧力のこの変動は、外科術の際に外科医
にとっての困難を引き起こし、患者に不利益なものとなることがあり、テーパ状
で柔軟な先端部の追出カニューレの好ましい使用法を用いた場合に特に起こりや
すい。

【０００９】 第３に、外科医は、ペルフルオロカーボン液を吸引するために従来の硝子体網
膜のための外科用システム及び吸引プローブを使用し、シリコーン油を注入する
ために第２の別個のシステムを使用する技術を採用することができる。２つのシ
ステムを使用することにより、目に対して粘性流体を同時に注入及び吸引するこ
とを可能とさせる。しかしながら、２つのシステムを使用することは、両方のシ
ステムを同時に操作及び制御することを外科医に要求し、これは困難となり得る
。外科医は、これらシステムの少なくとも１つの操作を手助けするために、追加
のスタッフを利用することを強制されることとなり得る。

【００１０】 本願で上述したように、ペルフルオロカーボン液の使用を必要とせず、硝子体
網膜手術の後に網膜に充填体を充填する別の方法が存在する。例えば、外科医は
、長期充填体として空気／ガス混合物を利用することができる。この技術では、
外科医は、硝子体切開術処理の結果として生じた全ての食塩溶液を吸引すると共
に、空気を注入する。空気は、脈絡膜に対して網膜を復位させるように機能する
。次に、空気が満ちている目に空気とガス（典型的にはペルフルオロカーボンガ
ス）の混合物を注入し、注入されている空気を置換する。空気／ガス混合物は特
別の比率であり、空気が目から漏出する量に厳密に一致する膨張率を有した膨張
する空気／ガスの泡を生じさせる。空気／ガスの泡は、網膜が再付着するのに十
分な時間を経過する前に、再生成される眼房水が網膜を湿潤させることを防止す
る手助けをする。泡は、典型的には、数日間存続する。残念ながら、空気／ガス
の混合物を長期充填体として使用することは、非常に従順な患者を要求すること
になる。例えば、患者は、空気／ガスの泡によって眼房水が網膜を湿潤させるこ
とを防止することを保証するために、一日に数時間の間、所定の位置に頭を保持
しなくてはならない。したがって、このタイプの長期充填体は、老人、若者、及
び精神障害の患者又は飛行機旅行を所望する患者には不適切となる。さらに、大
きな網膜断裂又は剥離の処置の際には、このような「流体／空気」及び「空気／
ガス」の交換は、網膜のずれ、手順的な複雑さを招き、外科医により多くの時間
をとらせ得る。

【００１１】 したがって、硝子体網膜手術において、上述の制限のない網膜の長期充填体充
填術を提供する外科用システム及び方法に対する必要性が存在する。このシステ
ム及び方法は、外科医が容易に使用でき、患者の安全性を最大化させ、経済的に
実行可能であるべきである。

【００１２】 発明の要旨 本発明の１つの態様は、第１の粘性流体を標的組織に注入すると同時に、第２
の粘性流体を標的組織から吸引する方法からなる。空気圧と真空とを供給するこ
とができる外科用システムが設けられる。第１の粘性流体が、外科用システムか
ら供給される空気圧を用いて、標的組織に注入される。外科システムの動作モー
ドが真空と空気圧とを提供するように変更される。第２の粘性流体が、外科用シ
ステムから供給される真空を用いて、標的組織から吸引される。

【００１３】 他の態様において、本発明は、第１の粘性流体を標的組織に注入すると同時に
、第２の粘性流体を標的組織から吸引するための外科用システムからなる。この
外科用システムは、空気圧と真空とを供給することができる組立体と、シリンジ
と、このシリンジを組立体に流体的に結合させている配管とを備えている。配管
及びシリンジにおける空気の第１の体積は標的組織の第２の体積よりも大きくな
っている。

【００１４】 さらに別の態様では、本発明は、第１の粘性流体を標的組織に注入すると同時
に、第２の粘性流体を標的組織から吸引するための外科用システムからなる。こ
の外科用システムは、空気圧と真空とを少なくとも１つの顕微外科器具に供給す
ることができる組立体と、組立体に機能上結合されているフットペダルとを備え
ている。フットペダルは、概略垂直な平面における第１の運動範囲と、概略垂直
な平面における第２の運動範囲を備え、第１の運動範囲において、組立体が比例
する空気圧を供給し、第２の運動範囲において、組立体が、概略一定の空気圧と
、比例する真空とを供給する。

【００１５】 本発明のより完全な理解のため、及び、本発明のさらに別の目的及び利点のた
めに、添付の図面に関連してなされた以下の説明が参照される。

【００１６】 好ましい実施形態の詳細な説明 本発明の好ましい実施形態及びその利点は、同様の参照番号が様々な図面の同
様の対応する部分に対して使用されている図面の図１から図５を参照することに
よって最もよく理解される。

【００１７】 図１は、本発明の好ましい方法にしたがって、人間の目１４の後眼部１３に粘
性流体１２を注入すると同時に目１４から第２の粘性流体１６を吸引する外科用
システム１０の略図を示している。外科用システム１０は、好ましくは、本発明
に従って改変を施された硝子体網膜手術を行うことができる従来型の外科用シス
テムである。このような改変に適した例示の外科用システム１０は、Ａｌｃｏｎ
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社によって販売されているＡｃｃｕｒｕｓ（登録商
標）外科用システムである。剥離又は断裂した網膜を修復するための手術の一部
として「流体／流体交換」を行うために、外科用システム１０が使用されるとき
、粘性流体１２はシリコーン油であることが好ましく、第２の粘性流体１６はペ
ルフルオロカーボン液であることが好ましい。さらに、典型的には、後眼部１３
内に食塩溶液１８が存在する。シリコーン油１２は、約１×１０^−３ｍ^２／ｓ（
１０００センチストークス）から約５×１０^−３ｍ^２／ｓ（５０００センチスト
ークス）の粘度を有することが好ましい。ペルフルオロカーボン液１６は約６×
１０^−６ｍ^２／ｓ（６センチストークス）から約７×１０^−６ｍ^２／ｓ（７セン
チストークス）の粘度を有することが好ましい。食塩溶液１８は約１センチスト
ークス（１×１０^−６ｍ^２／ｓ）の粘度を有することが好ましい。シリコーン油
１２として使用されるのに適した例示のシリコーン油は、Ａｌｃｏｎ Ｌａｂｏ
ｒａｔｏｒｉｅｓ社から入手可能なＳｉｌｉｋｏｎ（商標）シリコーン油である
。ペルフルオロカーボン液１６に適した例示のペルフルオロカーボン液はＡｌｃ
ｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社によって販売されているＰｅｒｆｌｕｏｒｏ
ｎ（登録商標）ペルフルオロカーボン液である。食塩溶液１８に適した例示の食
塩溶液は、Ａｌｃｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社によって販売されているＢ
ＳＳ ＰＬＵＳ（登録商標）眼内潅注溶液である。

【００１８】 目１４は、角膜２０と、水晶体２２と、強膜２４と、脈絡膜２６と、網膜２８
と、視神経３０とを有する。角膜２０及び水晶体２２は、一般に、目１４の前眼
部３２を形成している。水晶体２２と、脈絡膜２６と、網膜２８は、一般に、目
１４の後眼部１３を形成している。網膜２８は、毛様体扁平部３４の近傍で周面
を覆うように脈絡膜２６に物理的に付着している。

【００１９】 図１に示されているように、目１４は、硝子体切除術処置を受けており、この
処置において、上述したように、硝子体液が切除され後眼部１３から吸引されて
いる。この処置の際に、適切な眼内圧力を維持するために、輸液カニューレ６２
を介して食塩溶液１８が目１４に注入された。また、この処置の際に、剥離した
部分又は断裂部分３６を適正な位置で脈絡膜２６にへばりつかせるために、輸液
カニューレ及びシリンジ（不図示）により後眼部１３内にペルフルオロカーボン
液１６を注入することによって、網膜２８の剥離した部分又は断裂した部分３６
が復位された。剥離した部分又は断裂部分３６が適正に配置されると、ジアテル
ミープローブ又はレーザ（不図示）を使用し、剥離した部分又は断裂部分３６を
所定の位置で融着させる。この処置の際に、従来型の光ファイバ光源３８により
外科医に照明を提供し、外科医は顕微鏡により後眼部１３を目視で調べた。光源
３８は強膜切開部３９を介して後眼部１３内に挿入される。光源３８は、光ファ
イバ配線４２により、外科用システム１０のポート４０に機能上結合されている
ことが好ましい。

【００２０】 上述したように、ペルフルオロカーボン液１６は、数週間の期間の間、目１４
の中に放置されると、有毒となる。網膜２８の剥離した部分又は断裂部分３６は
、上述した外科術の後、再付着するのに数週間の期間を要することから、ペルフ
ルオロカーボン液１６は、網膜２８の剥離した部分又は断裂部分３６を脈絡膜２
６に対して適正な位置に保持するための短期充填体としてのみ許容可能である。
したがって、ペルフルオロカーボン液１６は目１４から除去され、長期充填体で
あるシリコーン油１２で置換される。

【００２１】 外科用システム１０はポート５０を含んでおり、ポート５０は、これに接続さ
れている顕微外科器具に対して比例した圧力を提供することができる。ポート５
０は、本発明による好ましい流体／流体交換のために、配管５８を介して従来型
のシリンジ５６の端部５４に流体的に結合されている。シリンジ５６の第２の端
部６０は配管６４を介して輸液カニューレ６２に流体的に結合されている。配管
５８及び６４は、従来型のＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）配管であることが好ましい
。輸液カニューレ６２は、強膜切開部６６を介して後眼部１３内に挿入されてい
る。シリンジ５６は、中空体７０内に移動可能に配置されたプランジャ６８を有
している。

【００２２】 外科用システム１０はさらにポート５２を含んでおり、ポート５２は比例した
真空（大気より圧力が低い状態である陰圧）をポートに取り付けられている顕微
外科器具に提供することができる。ポート５２は外科用システム１０の吸引流れ
を統制する手助けをする従来型の外科カセット７２の一部であることが好ましい
。米国特許第４，４９３，６９５号、同第４，６２７，８３３号（Ｃｏｏｋ）、
同第４，３９５，２５８号（Ｗａｎｇら）、同第４，７１３，０５１号（Ｓｔｅ
ｐｐｅら）、同第４，７９８，８５０号（ＤｅＭｅｏら）、同第４，７５８，２
３８号、同第４，７９０，８１６号（Ｓｕｎｄｂｌｏｍら）、同第５，２６７，
９５６号、同第５，３６４，３４２号（Ｂｅｕｃｈａｔ）の明細書は全て、チュ
ーブのない又はチューブタイプの外科カセットを開示しており、これらは本願と
一体のものとして参照される。収集バッグ７４は外科カセット７２と流体的に結
合されている。

【００２３】 ポート５２は、本発明による好ましい流体／流体交換のために、配管７８を介
して、追出カニューレ７７を有した吸引プローブ７６に流体的に結合されている
。配管７８は、従来型のＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）配管であることが好ましい。
吸引プローブ７６及び追出カニューレ７７は強膜切開部８０を介して後眼部１３
内に挿入されている。

【００２４】 図２は、外科用システム１０の電子及び空気サブアセンブリの所定部分のブロ
ック図を示している。外科用システム１０は、調整された空気圧供給源１００を
含んでおり、この空気圧供給源１００が入力マニホルド１０４を介して比例弁１
０２に流体的に結合されている。空気圧供給源１００は、約５８６ｋＰａ（８５
ｐｓｉ）程度の一定の空気圧を有した供給源の役割を果たすことが好ましい。弁
１０２に適した比例弁はペンシルベニア州ハットフィールドのＰｒｏｔｅｒ Ｉ
ｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ社によって販売されている型式番号００２
−ＡＸＸＡＶＣＡＡである。もちろん、他の比例弁を弁１０２に使用することも
できる。比例弁１０２は第１の弁出力マニホルド１０５を介して電磁弁１０３に
流体的に結合されている。真空ポンプ又はベンチュリ管１０６がマニホルド１０
８を介して電磁弁１０３に流体的に結合されている。ポンプ１０６に適した真空
ポンプ（ベンチュリ管）は、マサチューセッツ州ヒンガムのＰＩＡＢ社によって
販売されている型式番号ＬＸ１０である。もちろん、他のポンプ又はベンチュリ
管をポンプ１０６に使用することもできる。ポンプ１０６は真空マニホルド１１
０を有しており、この真空マニホルド１１０は、外科カセット７２のボリューム
（量調節つまみ）７２ａ及びポート５２に流体的に結合されている。ポンプ１０
６は、さらに、排出マニホルド１１２を有している。さらに、比例弁１０２は、
第２の弁出力マニホルド１１４を介して電磁弁１５０に流体的に結合されている
。貯留器１５１は、マニホルド１１５を介して電磁弁１５０に流体的に結合され
ている。マニホルド１１６は貯留器１５１を流体的にポート５０に結合している
。図２の外科用システム１０の上述の部分は、電磁弁１０３及び１５０、貯留器
１５１，マニホルド１１５及び１１６を除いて、従来型のものである。

【００２５】 以下でより詳細に説明されているように、外科医は、電磁弁１０３及び１５０
を開閉することによって比例弁１０２の出力を切り換えることができる。電磁弁
１０３が開いており、電磁弁１５０が閉じられているときに、比例弁１０２は真
空をポート５２に供給する。電磁弁１５０が開いており、電磁弁１０３が閉じら
れているときに、比例弁１０２は空気圧をポート５０に供給する。

【００２６】 外科用システム１０においては、外科医は、可変入力装置１２０を操作するこ
とによって、所望される真空レベル又は圧力レベルを選択する。可変入力装置１
２０はフットスイッチ又はフットペダルであることが好ましい。フットペダル１
２０は、従来型の電子配線１２２を介して、比例弁１０２に機能上結合されてい
る。外科医は、フットペダル１２０を操作して比例弁１０２のための入力信号１
２４を生成させることによって、ポート５２のための真空又はポート５０のため
の圧力の所望されるレベルを選択する。より詳細には、外科医は、フットペダル
１２０を押し下げることによって比例弁１０２を徐々に開くことができ、フット
ペダル１２０を「踏む足を緩める」ことによって比例弁１０２を徐々に閉じるこ
とができる。比例弁１０２の弁開度は、マニホルド１０５又はマニホルド１１４
に供給される圧力及び空気流量を決定する。比例弁１０２を通る空気流量が大き
いほど、ポート５２に供給される真空は大きくなる又はポート５０に供給される
圧力は大きくなる。図２のブロック図には示されていないが、処理制御システム
が、外科用システム１０のポート５０又は５２に結合されている顕微外科器具の
正確な制御を外科医に提供するために、比例弁１０２、真空ポンプ１０６、真空
マニホルド１１０、第２の弁出力マニホルド１１４、フットペダル１０２に機能
上結合されていることが好ましい。好ましい処理制御システムが米国特許第５，
６７４，１９４号明細書に詳細に記載されており、この特許明細書は本発明と共
通の所有者のものであり、本願と一体のものとして参照される。

【００２７】 図３は、電磁弁１５０及び貯留器１５１の好ましい実施形態を示している。配
管１５２は、第２の弁出力マニホルド１１４から、電磁弁１５０、マニホルド１
１５、貯留器１５１、マニホルド１１６及びポート又は空気コネクタ５０に空気
圧を供給する。配管１５２は従来型のＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）配管であること
が好ましい。配管１５２、電磁弁１５０、マニホルド１１５、貯留器１５１及び
マニホルド１１６は外科用システム１０のハウジング内においてポート５０の概
略背後に設けられていることが好ましい。

【００２８】 図３には示されていないが、貯留器１５１は外科用システム１０のハウジング
１１の外側に設けられてもよい。例えば、貯留器１５１は、図１に略図で示され
ているように、配管５８に流体的に結合されていてもよい。他の例として、シリ
ンジ５６は、その従来型の形態から、その端部５４の近傍に貯留器１５１を含む
ように改変されていてもよい。さらに別の例として、配管５８の長さ及び／又は
内径は、その従来の形態から、貯留器１５１の容積分を合体して含むように改変
されていてもよい。

【００２９】 図４は、本発明によるフットペダル１２０の好ましい実施形態を略図で示して
いる。フットペダル１２０は、全く押し下げられていない位置に対応する第１の
位置２００と、完全に押し下げられている位置に対応する第２の位置２０２と、
約３分の１ほど押し下げられた位置に対応する第３の位置２０４とを有している
。第３の位置２０４はフットペダル１２０の機械的な回り止めによって指示され
ることが好ましい。フットペダル１２０は、上述したＡｃｃｕｒｕｓ（登録商標
）外科用システムの一部として販売されている従来型のフットペダルを改変する
ことによって作成され得る。

【００３０】 従来型の外科用システム１０は、目１４から粘性流体１６を吸引するためにポ
ート５２に真空を供給するのと同時に、目１４に粘性流体１２を注入するために
ポート５０に空気圧を供給することはできないという事実によって制限を受けて
いた。しかしながら、電磁弁１５０、貯留器１５１及びマニホルド１１５及び１
１６の付加により、ポート５０へ概略一定の空気圧を供給することを可能とさせ
ると共に、比例した真空もポート５２に供給される。この能力により、外科医が
、流体／流体交換の際に、網膜２８の滑りずれの可能性を最小に抑え、目１４の
眼内圧力を所望される眼内圧力に非常に近いレベルに維持することが可能となる
ことに意味がある。

【００３１】 再度、図１及び図２を参照すると、第１の体積Ｖ_１は、マニホルド１１５、貯
留器１５１、マニホルド１１６、配管５８、及びプランジャ６８を挟んで配管５
８に近い側のシリンジ５６内の空気の体積によって規定され得る。第２の体積Ｖ _２ は、シリコーン油１２で満たされる目１４の後眼部１３の体積によって規定さ
れ得る。シリコーン油１２が目１４に注入されるとき、シリンジのプランジャ６
８はシリンジ５６の端部６０へ向かって移動し、注入されるシリコーン油の量分
だけＶ_１の体積を増加させる。目１４の後眼部１３の全体がシリコーン油１２で
充満されたとき、体積Ｖ_１は、Ｖ_２分の量だけ増加したことになる。貯留器１５
１を使用して、体積Ｖ_１を体積Ｖ_２よりも相当に大きくすることによって、シリ
コーン油注入圧力は、概略一定の圧力に維持されることができる。より具体的に
は、体積Ｖ_１＋Ｖ_２の場合に、Ｖ_１のときの初期のシリコーン油注入圧力をＰ_１ 、注入後圧力をＰ_２と定義すると、ボイルの法則は、Ｖ_２がＶ_１に対して小さけ
れば、Ｐ_１はＰ_２とほぼ等しくなることを示す。すなわち、以下の通りである。

【数１】

【００３２】 シリコーン油１２の注入の際のある時点で、外科医は、さらに、シリコーン油
１２の注入によって引き起こされる眼内圧力の上昇を打ち消すために、ペルフル
オロカーボン液１６を吸引し始める。以下でより詳細に説明されているように、
外科医が後眼部１３からペルフルオロカーボン液１６の吸引を開始すると、電磁
弁１５０は閉じて、比例弁１０２から供給される空気圧をなくすが、マニホルド
１１５、貯留器１５１、マニホルド１１６、配管５８及びシリンジ５６内にシリ
コーン油注入圧力を隔離する。隔離されたシリコーン油注入圧力は、配管６４を
介してシリコーン油１２が目１４に継続的に流入することを保証する。

【００３３】 図５は、貯留器１５１がどの程度シリコーン油１２の注入の際にシリコーン油
注入圧力Ｐ_１を概略一定に維持するように機能するかをさらに示している。外科
用システム１０の１つの好ましい実施形態について、配管５８とプランジャ６８
を挟んで配管５８に近い側のシリンジ５６とは約２２立方センチメートルの体積
Ｖ_０を有しており、貯留器１５１は約１２．５立方センチメートルの容積を有し
ている。典型的な成人の目では、シリコーン油１２で満たされる後眼部１３の体
積Ｖ_２は約５立方センチメートルである。５立方センチメートルのシリコーン油
を注入する際に起こるように、Ｖ_０をＶ_２ほど増加させたとき、約２７６ｋＰａ
（４０ｐｓｉ）の注入圧力Ｐ_０は約４８ｋＰａ（７ｐｓｉｇ）（１７．５パーセ
ント）ほど減少した。対照的に、全体の体積Ｖ_１を約３４．５立方センチメート
ルとするように貯留器１５１が１２．５立方センチメートルの体積をＶ_０に付加
させる場合、Ｖ_１をＶ_２ほど増加させたとき、約２７６ｋＰａ（４０ｐｓｉ）の
注入圧力Ｐ_１は約３３ｋＰａ（４．８ｐｓｉｇ）（約１２パーセント）しか減少
しなかった。他の例として、Ｖ_０をＶ_２ほど増加させたとき、約５５２ｋＰａ（
８０ｐｓｉ）の注入圧力Ｐ_０は約９７ｋＰａ（１４ｐｓｉｇ）（約１７．５パー
セント）ほど減少した。対照的に、全体の体積Ｖ_１を約３４．５立方センチメー
トルとするように貯留器１５１が１２．５立方センチメートルの体積をＶ_０に付
加させる場合、Ｖ_１をＶ_２ほど増加させたとき、約５５２ｋＰａ（８０ｐｓｉ）
の注入圧力Ｐ_１は約６８ｋＰａ（９．８ｐｓｉｇ）（約１２パーセント）しか減
少しなかった。図５に示されているように、約３４５ｋＰａ（５０ｐｓｉ）、４
１４ｋＰａ（６０ｐｓｉ）及び４８３ｋＰａ（７０ｐｓｉ）の注入圧力に対して
、Ｐ_１の同様の変動が観察された。ボイルの法則は、所望であれば、特定の外科
用システム１０に対して、貯留器１５１の体積を増加させることによって、Ｐ_１ の変動を１２パーセント以下に減少させることが可能であることを示している。
例えば、このＰ_１の変動を１０パーセント、８パーセント、６パーセント、４パ
ーセント、２パーセント又はそれ以下に減少させることが可能である。

【００３４】 図１から図５を参照すると、ペルフルオロカーボン液１６及びシリコーン油１
２の流体／流体交換を行うためにフットペダル１２０を操作する本発明による好
ましい方法がより詳細に記載されている。フットペダル１２０が位置２００にあ
るときに、比例弁１０２はポート５０又は５２にそれぞれ空気圧又は真空を供給
しない。電磁弁１０３は閉じた位置にあり、電磁弁１５０は開いた位置にある。
シリコーン油１２は輸液カニューレ６２を介して後眼部１３に注入されてはおら
ず、ペルフルオロカーボン液１６も吸引プローブ７６を介して吸引されていない
。

【００３５】 外科医がフットペダル１２０を位置２００から位置２０４に徐々に移動させる
とき、マニホルド１１５、貯留器１５１、マニホルド１１６、ポート５０、配管
５８、及びシリンジ５６に徐々に量を増加させながら空気圧が供給される。これ
はフットペダル１２０から電気配線１２２を介して連絡している比例弁１０２へ
の電気信号１２４の変化によって成し遂げられる。最小空気圧は０ｋＰａ（位置
２００）であることが好ましく、最大空気圧は約５５２ｋＰａ（８０ｐｓｉ）（
位置２０４）であることが好ましい。このような比例する空気圧により、シリン
ジ５６及び配管６４から輸液カニューレ６２を介して後眼部１３にシリコーン油
１２を注入させる。この処理の際には、外科カセット７２内のクランプ機構（不
図示）は、ペルフルオロカーボン液１６の受動的な流れが外科カセット７２に流
入することを防ぐために、閉じた位置にあることが好ましい。したがって、目１
４の眼内圧力は徐々に上昇し始める。

【００３６】 外科医が位置２０４でフットペダル１２０に付加的な下向きの力をさらに付与
すれば、フットペダル１２０の機械的な回り止めに打ち勝つ。この回り止めに打
ち勝っている間、外科用システム１０のプリント基板の電子回路は電磁弁１５０
を閉じ且つ電磁弁１０３を開き、真空ポンプ１０６を第１の弁出力マニホルド１
０５に流体的に結合させる。電磁弁１５０の閉鎖により、マニホルド１１５、貯
留器１５１、マニホルド１１６、ポート５０、配管５８、及びシリンジ５６内に
おいて注入圧力Ｐ_１を維持させ、その結果、配管６４を介して目１４へのシリコ
ーン油の継続的な流れを生じさせる。さらに、外科用システム１０のプリント基
板の電子回路は外科カセット７２内のクランプ機構を開いた位置に作動させ、ペ
ルフルオロカーボン液１６が配管７８からカセット７２に流れることを許容させ
る。

【００３７】 外科医が位置２０４から位置２０２にフットペダル１２０を徐々に移動させる
とき、ポート５２、配管７８、吸引プローブ７６及び追出カニューレ７７に量を
増加させながら真空が供給される。これは、フットペダル１２０から電気配線１
２２を介して連絡している比例弁１０２への電気信号１２４の変化により成し遂
げられる。最小真空は０Ｐａ（０ｍｍＨｇ）（位置２０４）であることが好まし
く、最大真空は約８０Ｐａ（６００ｍｍＨｇ）（位置２０２）であることが好ま
しい。このような比例する真空はペルフルオロカーボン液１６を後眼部１３から
カセット７２及び収集バッグ７４に吸引させる。この真空は、シリコーン油１２
の注入によって引き起こされる眼内圧力の上昇を打ち消す。

【００３８】 ペルフルオロカーボン液１６の吸引により、眼内圧力が減少し始めると、外科
医はフットペダル１２０を踏む足を緩め、シリコーン油１２の注入流量により厳
密に一致させるように、吸引されるペルフルオロカーボン液１６の流量を制御す
る。このようにして、外科医は迅速に眼内圧力を所望されるレベルにする。

【００３９】 シリコーン油１２によるペルフルオロカーボン液１６のこの置換の間、外科医
は目１４を視覚的に監視し、眼内圧力が危険なまでに高いレベル（「硬い目」の
状態）又は危険なまでに低いレベル（「柔らかい目」の状態）になることを防止
する。ペルフルオロカーボン液１６の吸引の際、貯留器１５１及び電磁弁１５０
の体積が付加されているために、シリコーン油注入圧力Ｐ_１は概略一定の状態を
維持することが重要である。このことは、フットペダル１２０の構造と合わせて
、外科医が目１４の眼内圧力をより効果的に制御し、患者への危険を最小に抑え
ることを可能にさせている。

【００４０】 上記のことから、本発明は網膜断裂又は剥離に充填体挿入術を施すための装置
及び方法を改良することが分かるであろう。本発明は、流体／流体交換の際に、
滑りによる網膜のずれ及び眼内圧力の変動を最小に抑える。本発明はさらに流体
／流体交換を制御するより容易な方法を外科医に提供する。

【００４１】 本発明は本願において実例によって説明されており、当業者によって様々な改
変が行われ得る。例えば、好ましい装置及び方法は、硝子体網膜手術におけるペ
ルフルオロカーボン液とシリコーン油との流体／流体交換に関して上記で説明さ
れているが、本発明は同時に行う他の粘性流体の注入及び吸引に適用可能である
。他の例として、本発明は、硝子体網膜手術以外の他のタイプの手術にも適用可
能である。

【００４２】 本発明の作用及び構成は上記の説明から明らかとなると考える。上記で示され
ている又は説明されている装置及び方法は好ましいものであることを特徴として
いるが、特許請求の範囲に規定されている本発明の精神及び範囲から逸脱するこ
となく様々な変更及び改変がなされ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の好ましい実施形態による人間の目に粘性流体を注入すると同時に目か
ら第２の粘性流体を吸引するための外科用システムの部分断面略図である。

【図２】 図１の外科用システムの電子及び空気サブアセンブリの所定部分のブロック図
である。

【図３】 図１の外科用システムの空気貯留器の好ましい実施形態を示している。

【図４】 図１の外科用システムのフットペダルの好ましい実施形態の略図である。

【図５】 図１の外科用システムにおける注入圧力の変化のグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ザレスキ，リチャード エル．ザ サード アメリカ合衆国，カリフォルニア 92675， サン ジュアン キャピストラノ，ビア コルドバ 31132 (72)発明者 フィンレイ，ラッセル エル． アメリカ合衆国，カリフォルニア 92629， ダナ ポイント，ダナ パイン 32972

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気圧と真空とを供給することができる外科用システムを設
   けるステップと、 前記外科用システムから供給される空気圧を用いて、第１の粘性流体を標的組
   織に注入するステップと、 真空と空気圧とを提供するように、前記外科用システムの動作モードを変更す
   るステップと、 前記外科用システムから供給される真空を用いて、前記標的組織から第２の粘
   性流体を吸引するステップと、 を含む、第１の粘性流体を標的組織に注入すると同時に、第２の粘性流体を標
   的組織から吸引する方法。
2. 【請求項２】 前記吸引ステップの間、前記空気圧が概略一定の状態を維持
   する、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記標的組織が人間の目である、請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記標的組織が人間の目の後眼部である、請求項１に記載の
   方法。
5. 【請求項５】 前記吸引ステップの間、前記空気圧が約１２パーセント又は
   それより小さい減少を示す、請求項２に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記第１の粘性流体がシリコーン油からなり、前記第２の粘
   性流体がペルフルオロカーボン液からなる、請求項４に記載の方法。
7. 【請求項７】 空気圧と真空とを供給することができる組立体と、 シリンジと、 該シリンジを前記組立体に流体的に結合している配管とを備える、第１の粘性
   流体を標的組織に注入すると同時に、第２の粘性流体を標的組織から吸引するた
   めの外科用システムにおいて、 前記配管及び前記シリンジ内の空気の第１の体積が前記標的組織の第２の体積
   よりも大きくなっている、第１の粘性流体を標的組織に注入すると同時に、第２
   の粘性流体を標的組織から吸引するための外科用システム。
8. 【請求項８】 前記シリンジに流体的に結合されている輸液カニューレと、 前記組立体に流体的に結合されている吸引プローブと、 前記吸引プローブに結合されている追出カニューレと、 をさらに備える、請求項７に記載の外科用システム。
9. 【請求項９】 前記輸液カニューレ及び前記追出カニューレは前記標的組織
   への挿入に適したものである、請求項８に記載の外科用システム。
10. 【請求項１０】 前記標的組織が人間の目である、請求項７に記載の外科用
    システム。
11. 【請求項１１】 前記標的組織が人間の目の後眼部である、請求項７に記載
    の外科用システム。
12. 【請求項１２】 前記第１の粘性流体がシリコーン油からなり、前記第２の
    粘性流体がペルフルオロカーボン液からなる、請求項７に記載の外科用システム
    。
13. 【請求項１３】 前記外科用システムがハウジングをさらに備え、 前記組立体が前記ハウジング内に配置されており、前記配管及び前記シリンジ
    と流体的に結合されている貯留器を備え、 前記配管及び前記シリンジが前記ハウジングの外側に配置されており、 前記第１の体積が、前記貯留器、前記配管及び前記シリンジ内の空気の体積か
    らなる、請求項７に記載の外科用システム。
14. 【請求項１４】 前記第１の粘性流体がシリコーン油からなり、 前記第２の粘性流体がペルフルオロカーボン液からなり、 前記標的組織が人間の目の後眼部であり、 前記第２の体積が前記後眼部において前記シリコーン油で満たされる体積から
    なる、請求項１３に記載の外科用システム。
15. 【請求項１５】 前記組立体が、 調整された圧力源と、 前記調整された圧力源に流体的に結合されている比例弁と、 流体的に結合するための真空ポンプと、 前記比例弁に流体的に結合させるための貯留器と、 をさらに備える、請求項７に記載の外科用システム。
16. 【請求項１６】 空気圧と真空とを少なくとも１つの顕微外科器具に供給す
    ることができる組立体と、 該組立体に機能上結合されているフットペダルとを備え、 該フットペダルが、 概略垂直な平面における第１の運動範囲と、 概略垂直な平面における第２の運動範囲とを備え、 該第１の運動範囲において、前記組立体が比例する空気圧を供給し、該第２の
    運動範囲において、前記組立体が、概略一定の空気圧と、比例する真空とを供給
    する、第１の粘性流体を標的組織に注入すると同時に、第２の粘性流体を標的組
    織から吸引するための外科用システム。
17. 【請求項１７】 前記フットペダルが、前記第１の運動範囲と前記第２の運
    動範囲とを分離する機械的な回り止めを備える、請求項１６に記載の外科用シス
    テム。
18. 【請求項１８】 前記第１の運動範囲が、前記フットペダルの概略垂直な平
    面における全運動範囲の約３分の１の運動範囲からなる、請求項１６に記載の外
    科用システム。
19. 【請求項１９】 前記第１の運動範囲が、全く押し下げられていない位置に
    対応する第１の位置から前記機械的な回り止めに対応する第２の位置までである
    、請求項１７に記載の外科用システム。
20. 【請求項２０】 前記第２の運動範囲が、前記第２の位置から完全に押し下
    げられた位置に対応する第３の位置までである、請求項１９に記載の外科用シス
    テム。
21. 【請求項２１】 前記第１の運動範囲において前記フットペダルを前記第２
    の位置へ向けて移動させることにより、前記組立体によって供給される空気圧量
    を増加させる、請求項２０に記載の外科用システム。
22. 【請求項２２】 前記第２の運動範囲において前記フットペダルを前記第３
    の位置へ向けて移動させることにより、前記組立体によって供給される真空量を
    増加させる、請求項２０に記載の外科用システム。
23. 【請求項２３】 前記標的組織が人間の目である、請求項１６に記載の外科
    用システム。
24. 【請求項２４】 前記標的組織が人間の目の後眼部である、請求項１６に記
    載の外科用システム。
25. 【請求項２５】 前記第１の粘性流体がシリコーン油からなり、前記第２の
    粘性流体がペルフルオロカーボン液からなる、請求項１６に記載の外科用システ
    ム。
26. 【請求項２６】 前記少なくとも１つの顕微外科器具が、 前記第１の粘性流体を前記標的組織に注入するための輸液カニューレ及びシリ
    ンジと、 前記第２の粘性流体を前記標的組織から吸引するための吸引プローブ及び追出
    カニューレとを備える、請求項１６に記載の外科用システム。