JP2003512132A - 液化破砕ハンドピースのための先端部 - Google Patents
液化破砕ハンドピースのための先端部Info
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Abstract
(57)【要約】
外科ハンドピースは本体に取り付けられた2つの同軸の管すなわち流路を有している。第1の管は吸引のために使用されるものであり、第2の管よりも直径が小さく、第1の管と第2の管との間に環状通路を形成するようになっている。環状通路は2つの電極の間に形成されたポンプ室と連通している。ポンプ室は少量の外科用流体を沸騰させることによって機能する。流体が沸騰すると、流体は急速に膨張し、それによりポンプ室の下流側の液体を環状通路から押し出す。電極は互いから絶縁されている。
Description
【0001】
発明の背景
本発明は、大別して白内障手術分野に関し、より詳細には水晶体の混濁部を除
去する液化破砕技術を実施するためのハンドピース先端部に関する。
去する液化破砕技術を実施するためのハンドピース先端部に関する。
【0002】
最も簡単な言い回しでいうところの人間の目は、角膜と呼称される透明な外側
部分を通して光を透過させ、水晶体により網膜上に像の焦点を合わせることによ
って、視覚を与えるように機能する。焦点が合った像の質は、目の大きさ及び形
状や角膜及び水晶体の透明度を含む多数の要因によって決まる。
部分を通して光を透過させ、水晶体により網膜上に像の焦点を合わせることによ
って、視覚を与えるように機能する。焦点が合った像の質は、目の大きさ及び形
状や角膜及び水晶体の透明度を含む多数の要因によって決まる。
【0003】
年齢や病気により水晶体の透明度が低下した状態になると、網膜まで透過され
得る光が減少するので視覚が悪化する。目の水晶体のこの欠陥は医学的には白内
障として知られている。この状態に対して許容されている治療は水晶体の外科的
除去及び人工水晶体(IOL)による水晶体機能の置換である。
得る光が減少するので視覚が悪化する。目の水晶体のこの欠陥は医学的には白内
障として知られている。この状態に対して許容されている治療は水晶体の外科的
除去及び人工水晶体(IOL)による水晶体機能の置換である。
【0004】
米国では、白内障水晶体の大部分が白内障超音波吸引術と呼称される外科手術
法により除去される。この手術法の際に、薄い白内障超音波吸引切端(カッティ
ングチップ)が疾患水晶体に挿入されて超音波振動数で振動させられる。振動し
ている切端は、水晶体を液化又は乳化させ、水晶体が目から吸引され得るように
する。疾患水晶体が一度除去されると、水晶体は人工水晶体により置換される。
法により除去される。この手術法の際に、薄い白内障超音波吸引切端(カッティ
ングチップ)が疾患水晶体に挿入されて超音波振動数で振動させられる。振動し
ている切端は、水晶体を液化又は乳化させ、水晶体が目から吸引され得るように
する。疾患水晶体が一度除去されると、水晶体は人工水晶体により置換される。
【0005】
眼科術に適した典型的な超音波外科装置は、超音波振動数で駆動されるハンド
ピース(手持ち部分)と、結合された切端(カッティングチップ)と、洗浄スリ
ーブと、電子制御コンソールとからなる。ハンドピース組立体は電気ケーブル及
び可撓性配管によって制御コンソールに結合されている。制御コンソールは、電
気ケーブルを介して、結合された切端へハンドピースにより伝送される電力レベ
ルを変化させ、可撓性配管は、洗浄流体を目に供給し、ハンドピース組立体を通
して目から吸引流体を吸い出す。
ピース(手持ち部分)と、結合された切端(カッティングチップ)と、洗浄スリ
ーブと、電子制御コンソールとからなる。ハンドピース組立体は電気ケーブル及
び可撓性配管によって制御コンソールに結合されている。制御コンソールは、電
気ケーブルを介して、結合された切端へハンドピースにより伝送される電力レベ
ルを変化させ、可撓性配管は、洗浄流体を目に供給し、ハンドピース組立体を通
して目から吸引流体を吸い出す。
【0006】
ハンドピースの作用部分は中心部に設けられた中空共振棒又はホーンであり、
これが一組の圧電性結晶に直接的に結合されている。圧電性結晶は、白内障超音
波吸引術の際に、ホーン及び結合された切端の両方を駆動するために必要とされ
る所要の超音波振動を供給するものであり、制御コンソールにより制御されてい
る。圧電性結晶及びホーンの組立体は、ハンドピースの中空本体又はシェル(外
壁)の内部にて柔軟な取付台によってつり下げられている。ハンドピース本体は
、本体の遠位端部に位置し半径が減少する部分すなわちノーズコーンにおいて終
端している。ノーズコーンには、洗浄スリーブを受容するために外ネジ部が設け
られている。同様に、ホーンの内孔には、切端の外ネジ部を受容するために、遠
位端部に内ネジ部が設けられている。洗浄スリーブは、さらに、内ネジ部を備え
た内孔を有しており、この内ネジ部を備えた内孔がノーズコーンの外ネジ部に螺
着される。切端は、切端が洗浄スリーブの開放端部を越えて予め定められた量の
み突出するように調整されている。超音波ハンドピース及び切端は、米国特許第
3,589,363号、同第4,223,676号、同第4,246,902号
、同第4,493,694号、同第4,515,583号、同第4,589,4
15号、同第4,609,368号、同第4,869,715号、同第4,92
2,902号、同第4,989,583号、同第5,154,694号、同第5
,359,996号の明細書にさらに完全に記載されており、これらの全開示内
容は本願と一体のものとして参照される。
これが一組の圧電性結晶に直接的に結合されている。圧電性結晶は、白内障超音
波吸引術の際に、ホーン及び結合された切端の両方を駆動するために必要とされ
る所要の超音波振動を供給するものであり、制御コンソールにより制御されてい
る。圧電性結晶及びホーンの組立体は、ハンドピースの中空本体又はシェル(外
壁)の内部にて柔軟な取付台によってつり下げられている。ハンドピース本体は
、本体の遠位端部に位置し半径が減少する部分すなわちノーズコーンにおいて終
端している。ノーズコーンには、洗浄スリーブを受容するために外ネジ部が設け
られている。同様に、ホーンの内孔には、切端の外ネジ部を受容するために、遠
位端部に内ネジ部が設けられている。洗浄スリーブは、さらに、内ネジ部を備え
た内孔を有しており、この内ネジ部を備えた内孔がノーズコーンの外ネジ部に螺
着される。切端は、切端が洗浄スリーブの開放端部を越えて予め定められた量の
み突出するように調整されている。超音波ハンドピース及び切端は、米国特許第
3,589,363号、同第4,223,676号、同第4,246,902号
、同第4,493,694号、同第4,515,583号、同第4,589,4
15号、同第4,609,368号、同第4,869,715号、同第4,92
2,902号、同第4,989,583号、同第5,154,694号、同第5
,359,996号の明細書にさらに完全に記載されており、これらの全開示内
容は本願と一体のものとして参照される。
【0007】
使用において、切端及び洗浄スリーブの端部が、角膜、強膜又は他の部位に位
置する予め定められた幅を有した小さな切開部に挿入される。切端は、洗浄スリ
ーブ内において、圧電性結晶により駆動される超音波ホーンによって切端の長手
方向軸線に沿って超音波周波数で振動させられ、それにより、選択された組織を
その場で乳化させる。切端の中空内孔はホーンの内孔と連通しており、このホー
ンの内孔がさらにハンドピースから制御コンソールまでの吸引ラインと連通して
いる。制御コンソール内の減圧源又は真空源は、切端の開放端部、切端、ホーン
内孔及び吸引ラインを通って、乳化された組織を目から収集装置へ吸い出す又は
吸引する。乳化された組織の吸引は、洗浄スリーブの内側表面と切端との間の小
さな環状間隙を通って手術部位に注入される生理食塩水フラッシング溶液又は洗
浄液により促進される。
置する予め定められた幅を有した小さな切開部に挿入される。切端は、洗浄スリ
ーブ内において、圧電性結晶により駆動される超音波ホーンによって切端の長手
方向軸線に沿って超音波周波数で振動させられ、それにより、選択された組織を
その場で乳化させる。切端の中空内孔はホーンの内孔と連通しており、このホー
ンの内孔がさらにハンドピースから制御コンソールまでの吸引ラインと連通して
いる。制御コンソール内の減圧源又は真空源は、切端の開放端部、切端、ホーン
内孔及び吸引ラインを通って、乳化された組織を目から収集装置へ吸い出す又は
吸引する。乳化された組織の吸引は、洗浄スリーブの内側表面と切端との間の小
さな環状間隙を通って手術部位に注入される生理食塩水フラッシング溶液又は洗
浄液により促進される。
【0008】
最近、硬い水晶体核を液化又はゲル化させることにより目から液化された水晶
体を吸引することを可能とさせるために、高温(約45℃から105℃)の水又
は生理食塩水の注入を伴う新しい白内障の混濁部の除去技術が開発された。吸引
は、加熱された溶液の注入及び比較的低温の溶液の注入と同時に行われ、これに
より、加熱された溶液を急速に冷却させて除去する。この技術は、米国特許第5
,616,120号(アンドリューら)の明細書にさらに完全に記載されており
、その全開示内容は本願と一体のものとして参照される。しかしながら、この公
報に開示されている機器は、外科ハンドピースから離れて溶液を加熱する。ハン
ドピースに流体を送る流体配管は典型的には2mの長さにまで達し、加熱された
溶液は配管の長さに沿って移動するにつれ、相当に冷めるので、加熱された溶液
の温度を制御することは困難となり得る。
体を吸引することを可能とさせるために、高温(約45℃から105℃)の水又
は生理食塩水の注入を伴う新しい白内障の混濁部の除去技術が開発された。吸引
は、加熱された溶液の注入及び比較的低温の溶液の注入と同時に行われ、これに
より、加熱された溶液を急速に冷却させて除去する。この技術は、米国特許第5
,616,120号(アンドリューら)の明細書にさらに完全に記載されており
、その全開示内容は本願と一体のものとして参照される。しかしながら、この公
報に開示されている機器は、外科ハンドピースから離れて溶液を加熱する。ハン
ドピースに流体を送る流体配管は典型的には2mの長さにまで達し、加熱された
溶液は配管の長さに沿って移動するにつれ、相当に冷めるので、加熱された溶液
の温度を制御することは困難となり得る。
【0009】
米国特許第5,885,243号(キャペタン(Capetan)ら)明細書
は、別個のポンプ機構及び抵抗加熱要素を有したハンドピースを開示している。
このような構造はハンドピースに不要な複雑さを加えることになる。
は、別個のポンプ機構及び抵抗加熱要素を有したハンドピースを開示している。
このような構造はハンドピースに不要な複雑さを加えることになる。
【0010】
したがって、液化破砕術を行うために使用される溶液を内部で加熱することが
できる簡単な外科ハンドピースに対する必要性が存在し続けている。
できる簡単な外科ハンドピースに対する必要性が存在し続けている。
【0011】
発明の要旨
本発明は、同軸に取り付けられた2つの管又は流路が本体に取り付けられてい
る外科ハンドピースを提供することによって、従来技術に改良を施す。第1の管
は、吸引のために使用されるものであり、第2の管よりも直径が小さく、第1の
管と第2の管との間に環状通路を形成するようになっている。環状間隙は2つの
電極の間に形成されたポンプ室と連通している。ポンプ室は少量の外科用流体を
沸騰させることによって機能する。流体が沸騰すると、流体は急速に膨張し、そ
れによりポンプ室の下流側の液体を環状隙間から押し出す。これら電極は互いか
ら絶縁されている。
る外科ハンドピースを提供することによって、従来技術に改良を施す。第1の管
は、吸引のために使用されるものであり、第2の管よりも直径が小さく、第1の
管と第2の管との間に環状通路を形成するようになっている。環状間隙は2つの
電極の間に形成されたポンプ室と連通している。ポンプ室は少量の外科用流体を
沸騰させることによって機能する。流体が沸騰すると、流体は急速に膨張し、そ
れによりポンプ室の下流側の液体を環状隙間から押し出す。これら電極は互いか
ら絶縁されている。
【0012】
したがって、本発明の1つの目的は、少なくとも2つの同軸管を有する外科ハ
ンドピースを提供することにある。 本発明の他の目的は、ポンプ室を有するハンドピースを提供することにある。 本発明の別の目的は、ハンドピースを通してパルス状に外科用流体を供給する
ための装置を有した外科ハンドピースを提供することにある。
ンドピースを提供することにある。 本発明の他の目的は、ポンプ室を有するハンドピースを提供することにある。 本発明の別の目的は、ハンドピースを通してパルス状に外科用流体を供給する
ための装置を有した外科ハンドピースを提供することにある。
【0013】
本発明のさらに別の目的は、2つの電極によって形成されたポンプ室を有する
ハンドピースを提供することにある。 本発明のさらに別の目的は、2つの電極を有し、これら電極が絶縁されるよう
になっているハンドピースを提供することにある。 本発明のこれらの利点及び目的と他の利点及び目的は、以下の詳細な説明及び
特許請求の範囲から明らかとなる。
ハンドピースを提供することにある。 本発明のさらに別の目的は、2つの電極を有し、これら電極が絶縁されるよう
になっているハンドピースを提供することにある。 本発明のこれらの利点及び目的と他の利点及び目的は、以下の詳細な説明及び
特許請求の範囲から明らかとなる。
【0014】
発明の詳細な説明
本発明のハンドピース(手持ち部分)10は、通常、ハンドピース本体12と
、作用先端部(作用チップ)16とを含んでいる。本体12は、通常、外部洗浄
管18と、吸引取付部20とを含んでいる。本体12は、当該技術分野において
周知の白内障超音波吸引ハンドピースと構造的に類似しており、プラスチック、
チタニウム又はステンレス鋼から作成され得る。図6において最もよく示されて
いるように、作用先端部16は、先端部/キャップスリーブ26と、針28と、
管30とを含んでいる。スリーブ26は、市販されている任意の適した白内障超
音波吸引用先端部/キャップスリーブ26でもよく、多内孔管のように他の管に
組み入れられたものであってもよい。針28は、テキサス州フォートワースのア
ルコンラボラトリーズ社(Alcon Laboratories, Inc.
)から入手可能なTURBOSONICSチップのような市販されている任意の
中空の白内障超音波吸引用切端(カッティングチップ)とすることができる。管
30は、針28内に嵌入するような任意の適した寸法の管とすることができ、例
えば29番径の皮下注射針管部材とすることができる。
、作用先端部(作用チップ)16とを含んでいる。本体12は、通常、外部洗浄
管18と、吸引取付部20とを含んでいる。本体12は、当該技術分野において
周知の白内障超音波吸引ハンドピースと構造的に類似しており、プラスチック、
チタニウム又はステンレス鋼から作成され得る。図6において最もよく示されて
いるように、作用先端部16は、先端部/キャップスリーブ26と、針28と、
管30とを含んでいる。スリーブ26は、市販されている任意の適した白内障超
音波吸引用先端部/キャップスリーブ26でもよく、多内孔管のように他の管に
組み入れられたものであってもよい。針28は、テキサス州フォートワースのア
ルコンラボラトリーズ社(Alcon Laboratories, Inc.
)から入手可能なTURBOSONICSチップのような市販されている任意の
中空の白内障超音波吸引用切端(カッティングチップ)とすることができる。管
30は、針28内に嵌入するような任意の適した寸法の管とすることができ、例
えば29番径の皮下注射針管部材とすることができる。
【0015】
図5に最もよく示されているように、管30は、遠位端部では拘束されておら
ず、近位端部ではポンプ室42に接続されている。管30及びポンプ室42は、
シリコーンガスケット、ガラスフリット又は銀鑞のような比較的高い融点を有し
た任意の適した手段により液密シールを施され得る。取付具44は吸引ホーン4
6の内孔48内に管30を保持している。内孔48は吸引取付具20と連通して
おり、吸引取付具20は吸引ホーン46に軸支され、Oリングシール50でシー
ルを施されて、吸引ホーン46を通って吸引取付具20から外への吸引経路を形
成している。吸引ホーン46はOリングシール56によって本体12内に保持さ
れており、ポート(開口)54において洗浄管18と連通する洗浄管52を形成
している。
ず、近位端部ではポンプ室42に接続されている。管30及びポンプ室42は、
シリコーンガスケット、ガラスフリット又は銀鑞のような比較的高い融点を有し
た任意の適した手段により液密シールを施され得る。取付具44は吸引ホーン4
6の内孔48内に管30を保持している。内孔48は吸引取付具20と連通して
おり、吸引取付具20は吸引ホーン46に軸支され、Oリングシール50でシー
ルを施されて、吸引ホーン46を通って吸引取付具20から外への吸引経路を形
成している。吸引ホーン46はOリングシール56によって本体12内に保持さ
れており、ポート(開口)54において洗浄管18と連通する洗浄管52を形成
している。
【0016】
図7において最もよく示されているように、本発明の第1の実施形態では、ポ
ンプ室42は、電極45及び47によって両端を封鎖された比較的大きなポンプ
貯槽43を含んでいる。電力は、図示されていない絶縁電線により電極45及び
47に供給されている。使用においては、外科用流体(例えば、生理食塩水洗浄
溶液)がポート55、管34、及び当該技術分野で周知の逆止弁53を通って貯
槽43に進入する。外科用流体は導電性であるので、電流(好ましくは高周波交
流、すなわちRFAC)が電極45及び47に供給され、該電極45及び47を
横切って電流が流れる。電気が外科用流体を通って流れると、外科用流体が沸騰
する。外科用流体が沸騰すると、外科用流体はポート57を通ってポンプ室42
から管30内へと急速に膨張する(逆止弁53は膨張した流体が管34へ進入す
ることを防止する)。膨張した気泡はポンプ室42の下流側で管30内の外科用
流体を前方へ押し進める。後続の電流パルスは気泡を順次形成していき、該気泡
により外科用流体を管30に沿って下流へ移動させる。ポンプ室42によって得
られる流体パルスの大きさ及び圧力は、電極45及び47に送られる電気パルス
の長さ、タイミング及び/又は電力を変化させること及び貯槽43の寸法を変化
させることにより、変化させることができる。さらに、外科用流体はポンプ室4
2に進入するに先だって予熱されてもよい。外科用流体を予熱することにより、
ポンプ室42が必要とする電力を減少させ、且つ/又は圧力パルスを生じさせる
ことができる速さを増加させる。
ンプ室42は、電極45及び47によって両端を封鎖された比較的大きなポンプ
貯槽43を含んでいる。電力は、図示されていない絶縁電線により電極45及び
47に供給されている。使用においては、外科用流体(例えば、生理食塩水洗浄
溶液)がポート55、管34、及び当該技術分野で周知の逆止弁53を通って貯
槽43に進入する。外科用流体は導電性であるので、電流(好ましくは高周波交
流、すなわちRFAC)が電極45及び47に供給され、該電極45及び47を
横切って電流が流れる。電気が外科用流体を通って流れると、外科用流体が沸騰
する。外科用流体が沸騰すると、外科用流体はポート57を通ってポンプ室42
から管30内へと急速に膨張する(逆止弁53は膨張した流体が管34へ進入す
ることを防止する)。膨張した気泡はポンプ室42の下流側で管30内の外科用
流体を前方へ押し進める。後続の電流パルスは気泡を順次形成していき、該気泡
により外科用流体を管30に沿って下流へ移動させる。ポンプ室42によって得
られる流体パルスの大きさ及び圧力は、電極45及び47に送られる電気パルス
の長さ、タイミング及び/又は電力を変化させること及び貯槽43の寸法を変化
させることにより、変化させることができる。さらに、外科用流体はポンプ室4
2に進入するに先だって予熱されてもよい。外科用流体を予熱することにより、
ポンプ室42が必要とする電力を減少させ、且つ/又は圧力パルスを生じさせる
ことができる速さを増加させる。
【0017】
図8〜図10に最もよく示されているように、本発明の第2の実施形態では、
ハンドピース110は、通常、電力供給ケーブル113と洗浄/吸引ライン11
5とポンプ室供給ライン117とを有した本体112を含んでいる。ハンドピー
ス110の遠位端部111は、電極145及び147の間に形成された貯槽14
3を有したポンプ室142を含んでいる。電極145及び147は、好ましくは
、アルミニウム、チタニウム、カーボン又は他の類似の導電性材料から作成され
ており、電極145及び147上に形成された陽極酸化層159によって互い及
び本体112から電気的に絶縁されている。陽極酸化層159は未処理のアルミ
ニウムよりも導電性に劣り、故に電気絶縁体として機能する。電極145及び1
47と電気端子161及び163は陽極酸化されておらず、よって電気導電性を
有している。絶縁層159が当該技術分野で周知である任意の適した陽極酸化技
術によって形成され、電極145及び147と電気端子161及び163が陽極
酸化の際にマスクを施されてもよく、陽極酸化後に裸のアルミニウムを露出させ
るように機械加工されてもよい。電力は電気端子161及び163と電線149
及び151とを通してそれぞれ電極145及び147に供給される。外科用流体
は供給ライン117及び逆止弁153を通して貯槽143に供給される。吸引管
167を同軸で取り囲んでいる外側管165がポンプ室142から遠位方向に延
びている。外側管165及び吸引管167は、管30と類似の構成とすることが
できる。吸引管167は外側管165よりも僅かに小さい直径を有しており、そ
れにより外側管165と吸引管167との間に環状の通路すなわち間隙169を
形成している。環状間隙169は貯槽143と流体連通している。
ハンドピース110は、通常、電力供給ケーブル113と洗浄/吸引ライン11
5とポンプ室供給ライン117とを有した本体112を含んでいる。ハンドピー
ス110の遠位端部111は、電極145及び147の間に形成された貯槽14
3を有したポンプ室142を含んでいる。電極145及び147は、好ましくは
、アルミニウム、チタニウム、カーボン又は他の類似の導電性材料から作成され
ており、電極145及び147上に形成された陽極酸化層159によって互い及
び本体112から電気的に絶縁されている。陽極酸化層159は未処理のアルミ
ニウムよりも導電性に劣り、故に電気絶縁体として機能する。電極145及び1
47と電気端子161及び163は陽極酸化されておらず、よって電気導電性を
有している。絶縁層159が当該技術分野で周知である任意の適した陽極酸化技
術によって形成され、電極145及び147と電気端子161及び163が陽極
酸化の際にマスクを施されてもよく、陽極酸化後に裸のアルミニウムを露出させ
るように機械加工されてもよい。電力は電気端子161及び163と電線149
及び151とを通してそれぞれ電極145及び147に供給される。外科用流体
は供給ライン117及び逆止弁153を通して貯槽143に供給される。吸引管
167を同軸で取り囲んでいる外側管165がポンプ室142から遠位方向に延
びている。外側管165及び吸引管167は、管30と類似の構成とすることが
できる。吸引管167は外側管165よりも僅かに小さい直径を有しており、そ
れにより外側管165と吸引管167との間に環状の通路すなわち間隙169を
形成している。環状間隙169は貯槽143と流体連通している。
【0018】
使用において、外科用流体は供給ライン117及び逆止弁153を通って貯槽
143に進入する。外科用流体は導電性であるので、電流が電極145及び14
7に供給され、該電極145及び147を横切って電流が流れる。電気が外科用
流体を通って流れると、外科用流体が沸騰する。外科用流体が沸騰すると、外科
用流体は環状間隙169を通ってポンプ室142から外へ急速に膨張する。膨張
した気泡はポンプ室142の下流側で環状間隙169内の外科用流体を前方へ押
し進める。後続の電流パルスは順次気泡を形成していき、該気泡により外科用流
体を環状間隙169に沿って下流へ移動又は押し進めさせる。 当業者は、図8〜図10において「100」を加えたことを除いて、図8〜図
10の付番が図1〜図7の付番と同一であることが分かるであろう。
143に進入する。外科用流体は導電性であるので、電流が電極145及び14
7に供給され、該電極145及び147を横切って電流が流れる。電気が外科用
流体を通って流れると、外科用流体が沸騰する。外科用流体が沸騰すると、外科
用流体は環状間隙169を通ってポンプ室142から外へ急速に膨張する。膨張
した気泡はポンプ室142の下流側で環状間隙169内の外科用流体を前方へ押
し進める。後続の電流パルスは順次気泡を形成していき、該気泡により外科用流
体を環状間隙169に沿って下流へ移動又は押し進めさせる。 当業者は、図8〜図10において「100」を加えたことを除いて、図8〜図
10の付番が図1〜図7の付番と同一であることが分かるであろう。
【0019】
図11〜図13において最もよく示されているように、本発明の第3の実施形
態では、ハンドピース210は、通常、電力供給ケーブル213と洗浄/吸引ラ
イン215とポンプ室供給ライン217とを有した本体212を含んでいる。ハ
ンドピース210の遠位端部211は、電極245及び247の間に形成された
貯槽243を有したポンプ室242を含んでいる。電極245及び247は、好
ましくは、アルミニウムから作成されており、電極245及び247上に形成さ
れた陽極酸化層259によって互い及び本体212から電気的に絶縁されている
。陽極酸化層259は未処理のアルミニウムよりも導電性に劣り、故に電気絶縁
体として機能する。電極245及び247と電気端子261及び263は陽極酸
化されておらず、よって電気導電性を有している。陽極酸化層259は当該技術
分野で周知である任意の適した陽極酸化技術によって形成され、電極245及び
247と電気端子261及び263は陽極酸化の際にマスクを施されてもよく、
陽極酸化後に裸のアルミニウムを露出させるように機械加工されてもよい。電力
は電気端子261及び263と電線249及び251とを通してそれぞれ電極2
45及び247に供給される。外科用流体は供給ライン217及び逆止弁253
を通して貯槽243に供給される。吸引管267を同軸で取り囲んでいる外側管
265がポンプ室242から遠位方向に延びている。外側管265及び吸引管2
67は、管30と類似の構成とすることができる。吸引管267は外側管265
よりも僅かに小さい直径を有しており、それにより外側管265と吸引管267
との間に環状の通路すなわち間隙269を形成している。環状間隙269は貯槽
243と流体連通している。
態では、ハンドピース210は、通常、電力供給ケーブル213と洗浄/吸引ラ
イン215とポンプ室供給ライン217とを有した本体212を含んでいる。ハ
ンドピース210の遠位端部211は、電極245及び247の間に形成された
貯槽243を有したポンプ室242を含んでいる。電極245及び247は、好
ましくは、アルミニウムから作成されており、電極245及び247上に形成さ
れた陽極酸化層259によって互い及び本体212から電気的に絶縁されている
。陽極酸化層259は未処理のアルミニウムよりも導電性に劣り、故に電気絶縁
体として機能する。電極245及び247と電気端子261及び263は陽極酸
化されておらず、よって電気導電性を有している。陽極酸化層259は当該技術
分野で周知である任意の適した陽極酸化技術によって形成され、電極245及び
247と電気端子261及び263は陽極酸化の際にマスクを施されてもよく、
陽極酸化後に裸のアルミニウムを露出させるように機械加工されてもよい。電力
は電気端子261及び263と電線249及び251とを通してそれぞれ電極2
45及び247に供給される。外科用流体は供給ライン217及び逆止弁253
を通して貯槽243に供給される。吸引管267を同軸で取り囲んでいる外側管
265がポンプ室242から遠位方向に延びている。外側管265及び吸引管2
67は、管30と類似の構成とすることができる。吸引管267は外側管265
よりも僅かに小さい直径を有しており、それにより外側管265と吸引管267
との間に環状の通路すなわち間隙269を形成している。環状間隙269は貯槽
243と流体連通している。
【0020】
使用において、外科用流体は供給ライン217及び逆止弁253を通って貯槽
243に進入する。外科用流体は導電性であるので、電流が電極245及び24
7に供給され、該電極245及び247を横切って電流が流れる。電気が外科用
流体を通って流れると、外科用流体が沸騰する。電流は、電極間隙が相対的に小
さい部分から電極間隙が相対的に大きい部分へ、すなわち電気抵抗が最も低い領
域から電気抵抗がより高い領域へと進んでいく。沸騰波面はさらに電極247の
相対的に小さい端部から相対的に大きい端部へと進む。外科用流体が沸騰すると
、外科用流体は環状間隙269を通ってポンプ室242から外へ急速に膨張する
。膨張した気泡はポンプ室242の下流側で環状間隙269内の外科用流体を前
方へ押し進める。後続の電流パルスは順次気泡を形成していき、該気泡により外
科用流体を環状間隙269に沿って下流へ移動又は押し進めさせる。 当業者は、図11〜図13において「200」を加えたことを除いて、図11
〜図13の付番が図1〜図7の付番と同一であることが分かるであろう。
243に進入する。外科用流体は導電性であるので、電流が電極245及び24
7に供給され、該電極245及び247を横切って電流が流れる。電気が外科用
流体を通って流れると、外科用流体が沸騰する。電流は、電極間隙が相対的に小
さい部分から電極間隙が相対的に大きい部分へ、すなわち電気抵抗が最も低い領
域から電気抵抗がより高い領域へと進んでいく。沸騰波面はさらに電極247の
相対的に小さい端部から相対的に大きい端部へと進む。外科用流体が沸騰すると
、外科用流体は環状間隙269を通ってポンプ室242から外へ急速に膨張する
。膨張した気泡はポンプ室242の下流側で環状間隙269内の外科用流体を前
方へ押し進める。後続の電流パルスは順次気泡を形成していき、該気泡により外
科用流体を環状間隙269に沿って下流へ移動又は押し進めさせる。 当業者は、図11〜図13において「200」を加えたことを除いて、図11
〜図13の付番が図1〜図7の付番と同一であることが分かるであろう。
【0021】
本発明のハンドピースの幾つかの実施形態が開示されたが、適切な力、温度、
立ち上がり時間、周波数の圧力パルスを作り出す任意のハンドピースを使用する
こともできる。例えば、9.8mN/秒(1グラム/秒)から196N/秒(2
0,000グラム/秒)の間の立ち上がり時間、1Hzから200Hzの間の周
波数(10Hzから100Hzの間の周波数が最も好ましい)で、0.196m
N(0.02グラム)から196mN(20.0グラム)の間の力の圧力パルス
を作りだす任意のハンドピースを使用することができる。圧力パルスの力及び周
波数は除去される物質の硬度により変化する。例えば、本発明者は、高い力のパ
ルスの場合、比較的硬い核物質を減量、除去させるにあたって低い周波数が最も
効果的であり、高い周波数で低い力のパルスは柔らかい上核皮質物質(epin
uclear and cortical material)を除去する際に
有用であることを見いだした。注入圧力、吸引流量及び真空限界値は現在の白内
障超音波吸引術と同様である。
立ち上がり時間、周波数の圧力パルスを作り出す任意のハンドピースを使用する
こともできる。例えば、9.8mN/秒(1グラム/秒)から196N/秒(2
0,000グラム/秒)の間の立ち上がり時間、1Hzから200Hzの間の周
波数(10Hzから100Hzの間の周波数が最も好ましい)で、0.196m
N(0.02グラム)から196mN(20.0グラム)の間の力の圧力パルス
を作りだす任意のハンドピースを使用することができる。圧力パルスの力及び周
波数は除去される物質の硬度により変化する。例えば、本発明者は、高い力のパ
ルスの場合、比較的硬い核物質を減量、除去させるにあたって低い周波数が最も
効果的であり、高い周波数で低い力のパルスは柔らかい上核皮質物質(epin
uclear and cortical material)を除去する際に
有用であることを見いだした。注入圧力、吸引流量及び真空限界値は現在の白内
障超音波吸引術と同様である。
【0022】
図10に示されているように、ハンドピース310を操作する際に使用するた
めの制御システム300の1つの実施形態は、制御モジュール347と、電力利
得高周波(RF)増幅器312と、機能発生器314とを含んでいる。電力が直
流電源装置316によって高周波増幅器312に供給される。直流電源装置31
6は、数百ボルト、典型的には±200ボルトで作動する単独の直流電源装置で
ある。制御モジュール347は、任意の適したマイクロプロセッサ、マイクロコ
ントローラ、コンピュータ又はデジタル論理制御装置とすることができ、操作者
入力装置318から入力を受け取ることができる。機能発生器314はキロヘル
ツ単位の電気波形を高周波増幅器312へ供給し、典型的には約450kHz又
はそれ以上で作動して腐食を最小限に抑える助けをする。
めの制御システム300の1つの実施形態は、制御モジュール347と、電力利
得高周波(RF)増幅器312と、機能発生器314とを含んでいる。電力が直
流電源装置316によって高周波増幅器312に供給される。直流電源装置31
6は、数百ボルト、典型的には±200ボルトで作動する単独の直流電源装置で
ある。制御モジュール347は、任意の適したマイクロプロセッサ、マイクロコ
ントローラ、コンピュータ又はデジタル論理制御装置とすることができ、操作者
入力装置318から入力を受け取ることができる。機能発生器314はキロヘル
ツ単位の電気波形を高周波増幅器312へ供給し、典型的には約450kHz又
はそれ以上で作動して腐食を最小限に抑える助けをする。
【0023】
使用において、制御モジュール347は手術コンソール320から入力を受け
取る。コンソール320は、テキサス州フォートワースのアルコンラボラトリー
ズ社(Alcon Laboratories, Inc.)から入手可能な「
LEGACY(商標) SERIES TWENTY THOUSAND(商標
)」手術システムのような市販されている任意の手術制御コンソールとすること
ができる。コンソール320は洗浄ライン322及び吸引ライン324を通して
ハンドピース310に接続されており、洗浄ライン322及び吸引ライン324
を通る流れはフットスイッチ326を介して使用者によって制御される。ハンド
ピース310における洗浄流量及び吸引流量の情報がコンソール320によって
インターフェイス328を介して制御モジュール347へ提供される。インター
フェイス328はコンソール320上の超音波ハンドピースの制御ポート又は他
の任意の出力ポートに接続され得る。制御モジュール347は、コンソール32
0により提供されるフットスイッチ326の情報と入力装置318からの操作者
入力とを使用して、2つの制御信号330及び332を生成させる。制御信号3
32はピンチ弁334を操作するために使用され、ピンチ弁334は流体供給源
336からハンドピース310へ流れる外科用流体を制御する。流体供給源33
6から供給される流体は本明細書中で説明したようにして加熱される。制御信号
330は機能発生器314を制御するために使用される。制御信号330に基づ
いて、機能発生器314は、フットスイッチ326の位置によって決定された操
作者選択の周波数及び振幅の波形を高周波増幅器312に提供し、高周波増幅器
312は波形を増幅させ、増幅された波形出力をハンドピースへ送り、加熱、加
圧された外科用流体のパルスを生じさせる。
取る。コンソール320は、テキサス州フォートワースのアルコンラボラトリー
ズ社(Alcon Laboratories, Inc.)から入手可能な「
LEGACY(商標) SERIES TWENTY THOUSAND(商標
)」手術システムのような市販されている任意の手術制御コンソールとすること
ができる。コンソール320は洗浄ライン322及び吸引ライン324を通して
ハンドピース310に接続されており、洗浄ライン322及び吸引ライン324
を通る流れはフットスイッチ326を介して使用者によって制御される。ハンド
ピース310における洗浄流量及び吸引流量の情報がコンソール320によって
インターフェイス328を介して制御モジュール347へ提供される。インター
フェイス328はコンソール320上の超音波ハンドピースの制御ポート又は他
の任意の出力ポートに接続され得る。制御モジュール347は、コンソール32
0により提供されるフットスイッチ326の情報と入力装置318からの操作者
入力とを使用して、2つの制御信号330及び332を生成させる。制御信号3
32はピンチ弁334を操作するために使用され、ピンチ弁334は流体供給源
336からハンドピース310へ流れる外科用流体を制御する。流体供給源33
6から供給される流体は本明細書中で説明したようにして加熱される。制御信号
330は機能発生器314を制御するために使用される。制御信号330に基づ
いて、機能発生器314は、フットスイッチ326の位置によって決定された操
作者選択の周波数及び振幅の波形を高周波増幅器312に提供し、高周波増幅器
312は波形を増幅させ、増幅された波形出力をハンドピースへ送り、加熱、加
圧された外科用流体のパルスを生じさせる。
【0024】
目に伝えられる熱の量を制限するために、幾つかの方法のうちの任意のものを
採用することができる。例えば、加熱された溶液のパルス列のデューティサイク
ルをパルス周波数の関数として変化させ、目に導入される加熱された溶液の総量
がパルス周波数により変化しないようにすることができる。あるいはまた、吸引
流量をパルス周波数の関数として変化させ、パルス周波数が増加するに伴って比
例して吸引流量が増加するようにさせることができる。
採用することができる。例えば、加熱された溶液のパルス列のデューティサイク
ルをパルス周波数の関数として変化させ、目に導入される加熱された溶液の総量
がパルス周波数により変化しないようにすることができる。あるいはまた、吸引
流量をパルス周波数の関数として変化させ、パルス周波数が増加するに伴って比
例して吸引流量が増加するようにさせることができる。
【0025】
本願の記載は例示及び説明のためになされたものである。本発明の範囲又は精
神から逸脱することなく、上述した本発明に変更及び改変を加えることができる
ことは当業者にとって明らかであろう。例えば、本発明は性能を向上させるため
に超音波切端及び/又は回転切端と組み合わせることができることが当業者であ
れば分かるであろう。
神から逸脱することなく、上述した本発明に変更及び改変を加えることができる
ことは当業者にとって明らかであろう。例えば、本発明は性能を向上させるため
に超音波切端及び/又は回転切端と組み合わせることができることが当業者であ
れば分かるであろう。
【図1】
本発明のハンドピースの第1の実施形態の正面上方左側からの斜視図である。
【図2】
本発明のハンドピースの第1の実施形態の背面上方右側からの斜視図である。
【図3】
洗浄流路を通り抜ける平面に沿った本発明のハンドピースの第1の実施形態の
断面図である。
断面図である。
【図4】
吸引流路を通り抜ける平面に沿った本発明のハンドピースの第1の実施形態の
断面図である。
断面図である。
【図5】
図4の円5における本発明のハンドピースの第1の実施形態の拡大部分断面図
である。
である。
【図6】
図3の円6における本発明のハンドピースの第1の実施形態の拡大部分断面図
である。
である。
【図7】
図3及び図4の円7における本発明のハンドピースの第1の実施形態の拡大断
面図である。
面図である。
【図8】
本発明のハンドピースの第2の実施形態の部分断面図である。
【図9】
図8の円9における本発明のハンドピースの第2の実施形態の拡大部分断面図
である。
である。
【図10】
図9の円10における本発明のハンドピースの第2の実施形態で使用されてい
るポンプ室の拡大部分断面図である。
るポンプ室の拡大部分断面図である。
【図11】
本発明のハンドピースの第3の実施形態の部分断面図である。
【図12】
図11の円12における本発明のハンドピースの第3の実施形態の遠位端部の
拡大部分断面図である。
拡大部分断面図である。
【図13】
図11及び図12に示されている本発明のハンドピースの第3の実施形態で使
用されているポンプ室の拡大部分断面図である。
用されているポンプ室の拡大部分断面図である。
【図14】
本発明のハンドピースと共に使用され得る制御システムのブロック線図である
。
。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 パジェット,マーティン ジェイ.
アメリカ合衆国,カリフォルニア 92648,
ハンティントン ビーチ,ビーチ ブール
バード 21280,#202
(72)発明者 コーエン,ドナルド エム.
アメリカ合衆国,カリフォルニア 92614,
アーバイン,ルーサー 17512
Claims (23)
- 【請求項1】 a)本体と、 b)外側管内に同軸で設けられている吸引管であって、該吸引管と該外側管と
の間に環状間隙を形成するようになっている吸引管と、 c)前記本体内に設けられ、前記環状間隙と流体連通しているポンプ室と、を
備え、 前記ポンプ室が一対の電極を有し、該一対の電極は、外科用流体が前記ポンプ
室内に収容されているときに、電流が前記一対の電極を横切って流れることを許
容するようになっている液化破砕ハンドピース。 - 【請求項2】 前記一対の電極は陽極酸化層を含んでいる、請求項1に記載
の液化破砕ハンドピース。 - 【請求項3】 前記一対の電極を横切って流れる電流が前記外科用流体を沸
騰させることができる、請求項1に記載の液化破砕ハンドピース。 - 【請求項4】 沸騰した前記外科用流体が前記環状間隙に沿って下流に押し
進められる、請求項3に記載の液化破砕ハンドピース。 - 【請求項5】 前記液化破砕ハンドピースが、9.8mN/秒から196N
/秒の間の立ち上がり時間で、0.196mNから196mNの間の力の圧力パ
ルスを生じさせる、請求項1に記載の液化破砕ハンドピース。 - 【請求項6】 a)本体と、 b)外側管内に同軸で設けられている吸引管であって、該吸引管と該外側管と
の間に環状間隙を形成するようになっている吸引管と、 c)前記本体内に設けられ、前記環状間隙と流体連通しているポンプ室と、を
備え、 前記ポンプ室が一対の電極によって形成されており、該一対の電極は、外科用
流体が前記ポンプ室内に収容されているときに、電流が前記一対の電極を横切っ
て流れることを許容するようになっている液化破砕ハンドピース。 - 【請求項7】 前記一対の電極は陽極酸化層を含んでいる、請求項6に記載
の液化破砕ハンドピース。 - 【請求項8】 前記一対の電極を横切って流れる電流が前記外科用流体を沸
騰させることができる、請求項6に記載の液化破砕ハンドピース。 - 【請求項9】 沸騰した前記外科用流体が前記環状間隙に沿って下流に押し
進められる、請求項8に記載の液化破砕ハンドピース。 - 【請求項10】 前記液化破砕ハンドピースが、9.8mN/秒から196
N/秒の間の立ち上がり時間で、0.196mNから196mNの間の力の圧力
パルスを生じさせる、請求項6に記載の液化破砕ハンドピース。 - 【請求項11】 a)本体と、 b)外側管内に同軸で設けられている吸引管であって、該吸引管と該外側管と
の間に環状間隙を形成するようになっている吸引管と、 c)前記本体内に設けられ、前記環状間隙と流体連通しているポンプ室と、を
備え、 前記ポンプ室が一対の電極を有し、該一対の電極は、外科用流体が前記ポンプ
室内に収容されているときに、電流が前記一対の電極を横切って流れることを許
容し、前記ポンプ室が、9.8mN/秒から196N/秒の間の立ち上がり時間
で、0.196mNから196mNの間の力の圧力パルスを生じさせるようにな
っている液化破砕ハンドピース。 - 【請求項12】 前記一対の電極は陽極酸化層を含んでいる、請求項11に
記載の液化破砕ハンドピース。 - 【請求項13】 前記一対の電極を横切って流れる電流が前記外科用流体を
沸騰させることができる、請求項11に記載の液化破砕ハンドピース。 - 【請求項14】 沸騰した前記外科用流体が前記環状間隙に沿って下流に押
し進められる、請求項13に記載の液化破砕ハンドピース。 - 【請求項15】 本体と、該本体内に収容されているポンプ室とを有した液
化破砕ハンドピースを操作する方法であって、 a)特定のパルス周波数で前記ポンプ室を作動させるステップと、 b)前記パルス周波数を変動させるステップと、 c)吸引流量を前記パルス周波数の関数として変動させるステップと、 を含む、液化破砕ハンドピースを操作する方法。 - 【請求項16】 前記液化破砕ハンドピースが、9.8mN/秒から196
N/秒の間の立ち上がり時間で、0.196mNから196mNの間の力の圧力
パルスを生じさせる、請求項15に記載の液化破砕ハンドピースを操作する方法
。 - 【請求項17】 本体と、該本体内に収容されているポンプ室とを有した液
化破砕ハンドピースを操作する方法であって、 a)特定のパルス周波数及び特定のパルス列デューティサイクルで前記ポンプ
室を作動させるステップと、 b)前記パルス周波数を変動させるステップと、 c)前記パルス列デューティサイクルを前記パルス周波数の関数として変動さ
せるステップと、 を含む、液化破砕ハンドピースを操作する方法。 - 【請求項18】 前記液化破砕ハンドピースが、9.8mN/秒から196
N/秒の間の立ち上がり時間で、0.196mNから196mNの間の力の圧力
パルスを生じさせる、請求項17に記載の液化破砕ハンドピースを操作する方法
。 - 【請求項19】 本体と、該本体内に収容されているポンプ室とを有した液
化破砕ハンドピースを操作する方法であって、 a)パルス状流れを生成させるように、予め定められた動作パラメータで前記
ポンプ室を作動させるステップと、 b)前記パルス状流れのコヒーレント長を変動させるように前記動作パラメー
タを変動させるステップと、 を含む、液化破砕ハンドピースを操作する方法。 - 【請求項20】 前記液化破砕ハンドピースが、9.8mN/秒から196
N/秒の間の立ち上がり時間で、0.196mNから196mNの間の力の圧力
パルスを生じさせる、請求項19に記載の液化破砕ハンドピースを操作する方法
。 - 【請求項21】 前記パラメータが流れの発達である、請求項19に記載の
液化破砕ハンドピースを操作する方法。 - 【請求項22】 前記パラメータが圧力である、請求項19に記載の液化破
砕ハンドピースを操作する方法。 - 【請求項23】 前記パラメータが温度である、請求項19に記載の液化破
砕ハンドピースを操作する方法。
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