JP2012511957A - 吸引した流体の流量を制御するための装置 - Google Patents

Abstract

流動制御装置は、モータ室とポンプ室を有する筐体を備えている。モータ室は、流体収集装置と連通した出口、および流体が中を通ってモータ室に送達される吸引ラインと連通した入口を有する。第１と第２のモータ・ロータが、モータ室内の入口と出口との間の流路に回転可能に配置され、駆動軸が第１のモータ・ロータに連結されている。ポンプ室は、流体を手術部位に注入するための出口、および注入流体が中を通ってポンプ室に送達される入口を有する。第１と第２のポンプ・ロータは、ポンプ室内の入口と出口との間の流路に回転可能に配置され、第１のポンプ・ロータは駆動軸に連結されている。駆動軸は、ポンプ・ロータをモータ・ロータと同じ速度で駆動する。

Description

本開示は、手術部位へと、そこからの流体流の制御に関し、より詳しくは、眼科超微細手術システムにおける吸引された流体流の制御に関する。

この章では、必ずしも従来技術ではない本開示に関連する背景情報を提供する。

眼科超微細手術中に、執刀医は、眼内の手術部位に流体流を導入することがあり、流体は、吸引流体を収集するための流動制御装置を使用して、手術部位から吸引される。しかしながら、網膜への損傷を避けるために眼を過圧したり、潰したりするのを防ぐことが重要である。したがって、流体の導入と、眼から流体を吸引するために真空に引くことは、ある種のリスクをもたらすであろう。しかしながら、真空系システムを使用する場合、吸引流量は、測定したり、真空レベルから適時に推測したりすることは難しい。その上、適用した真空、吸引流量および注入流体の圧力と流量が変化すると、眼内に圧力の変動が生じるであろう。

これにより、眼圧および眼へと、眼からの流体流の制御が非常に望ましくなる。

この章では、本開示の一般的な概要を提供するが、全範囲または特徴の全ての包括的開示ではない。本発明は、手術部位、特に、眼へと、眼からの流体流のバランスをとるための流動制御装置に関する。本開示の第１の態様によれば、流動制御装置は、モータ室とポンプ室を有する筐体を備えている。モータ室は、流体収集装置と連通した出口、および流体が中を通ってモータ室に送達される吸引ラインと連通した入口を有する。第１と第２のモータ・ロータが、モータ室内の入口と出口との間の流路に回転可能に配置される。少なくとも１つのモータ・ロータが駆動軸の端部に連結されている。ポンプ室は、流体を手術部位に注入するための出口、および注入流体が中を通ってポンプ室に送達される入口を有する。第１と第２のポンプ・ロータは、ポンプ室内の入口と出口との間の流路に回転可能に配置されている。少なくとも１つのポンプ・ロータが、モータ・ロータに連結された駆動軸に連結されている。駆動軸は、ポンプ・ロータをモータ・ロータと同じ速度で駆動し、よって、吸引流におけるどのようなサージによっても、注入流において同様のサージが引き起こされる。

さらに別の適用分野は、ここに与えられる説明から明らかになる。この概要における説明および特別な実施例は、説明目的のみを意図しており、本開示の範囲を制限することは意図されていない。

本開示の原理による、手術部位へと、そこからの流体流のバランスをとるための流動制御装置の第１の実施の形態の切り取り斜視図 本開示の原理による、手術部位へと、そこからの流体流のバランスをとるための流動制御装置の第２の実施の形態の切り取り斜視図

ここに記載された図面は、可能な実施の全てではなく、選択された実施の形態だけの説明目的のためであり、本開示の範囲を制限することは意図されていない。

対応する参照番号は、いくつかの図面に亘り対応する部品を表す。

ここで、添付の図面を参照して、例示の実施の形態をより詳しく説明する。実施の形態の以下の記載は、説明と記載の目的で提供したものである。その記載は、網羅的であることも、本発明を制限することも意図していない。特定の実施の形態の個々の要素または特徴は、一般に、その特定の実施の形態に制限されないが、適用できる場合、具体的に示されたり記載されたりしていない場合でさえも、交換可能であり、選択された実施の形態に使用して差し支えない。それらは、多くの様式で変えてもよい。そのような変種は、本発明からの逸脱と見なすべきではなく、そのような改変の全ては、本発明の範囲内に含まれることが意図されている。

様々な実施の形態において、眼などの手術部位へと、そこからの流体流のバランスをとるための流動制御装置が提供される。眼科超微細手術システムは、典型的に、例えば、注入ラインを通じて手術部位に、平衡塩類溶液（ＢＳＳ）などの吸引流体を供給する。流体は、典型的に、吸引ラインを通じて手術部位から吸引される。吸引ラインは、流体収集カセットまたは収集袋に接続されることもある。眼科超微細手術システムは、手術部位からの流体の吸引を推進するために真空をもたらすために、吸引ラインと連通した真空源または他の適切な吸引源を利用することがある。流体が手術部位から吸引されている流量をモニタする試行において、流動センサを使用してもよい。しかしながら、真空レベルの変化による吸引流における任意のサージによって、眼圧の変化が生じ、これにより、眼に損傷や傷害が生じ得る。同様に、注入ラインにおける任意のサージによって、眼圧が上昇し、これにより、眼に損傷や傷害が生じ得る。

これらの懸念に対処するために、流動制御装置１００は、吸引ラインと直列に配置されて接続され、かつ手術部位への注入ラインと直列に配置されて接続されるように構成されている。流動制御装置１００は、流体流を調整するための手術用ハンドピースの近くにある注入ラインおよび吸引ライン内に配置されることが好ましい。また、流動制御装置１００と手術用ハンドピースを結合させ、よって流動制御装置を手術部位に非常に近接して配置できるようにすることも可能である。眼への注入流体流および眼からの吸引流体流は、流動制御装置１００により調整または制御され、それによって、眼圧に影響を与え得るサージ誘発圧力変化を防ぐ。

一般に、吸引流動制御装置は、モータ室とポンプ室を有する筐体を備えている。モータ室は、流体収集装置と連通した出口、および流体が中を通ってモータ室に送達される吸引ラインと連通した入口を有する。第１と第２のモータ・ロータが、モータ室内の入口と出口との間の流路に回転可能に配置される。少なくとも１つのモータ・ロータが駆動軸の端部に連結されている。ポンプ室は、流体を手術部位に注入するための出口、および注入流体が中を通ってポンプ室に送達される入口を有する。第１と第２のポンプ・ロータは、ポンプ室内の入口と出口との間の流路に回転可能に配置されている。少なくとも１つのポンプ・ロータが、モータ・ロータに連結された駆動軸に連結されている。駆動軸は、ポンプ・ロータをモータ・ロータと同じ速度で駆動し、よって、吸引流におけるどのようなサージによっても、注入流において同様のサージが引き起こされる。

図１を参照すると、手術部位へと、手術部位からのバランスのとれた流体流を提供するための流動制御装置１００の第１の実施の形態が示されている。図１に示されるように、流体流バランス装置１００は、互いに隣接して筐体１０２内に配置されたモータ室１１０およびポンプ室１２０を有する筐体１０２を備えている。モータ室１１０は、吸引ライン（図示せず）を通じて流体収集装置または真空源（これも図示せず）と連通した出口１１２、および手術部位からの流体がその中を通ってモータ室１１０に送達される手術用ハンドピースの出口または吸引ラインと連通した入口１１４を有する。ポンプ室１２０は、流体を手術部位に供給するための手術用ハンドピース（図示せず）の出口または注入ラインと連通した出口１２４、および注入流体が中を通ってポンプ室１２０に送達される注入ラインに取り付けるための入口１２２を有する。モータ室１１０の入口と出口、およびポンプ室１２０の入口と出口はさらに、公知の手術用管と接続するために構成された管のタケノコ状部分(tubing barb)をさらに備えてもよい。

第１のモータ・ロータ１１６と第２のモータ・ロータ１１８が、モータ室１１０内に回転可能に配置されており、モータ室１１０内の入口１１４と出口１１２との間の流路１１５に位置している。第１のモータ・ロータ１１６と第２のモータ・ロータ１１８は、両方のモータ・ロータの少なくとも１つの回転翼１１９が入口１１４と出口１１２との間の流路１１５の領域において噛み合うように、互いに対して位置している。

第１のポンプ・ロータ１２６と第２のポンプ・ロータ１２８が、ポンプ室１２０内に回転可能に配置されており、ポンプ室１２０内の入口１２２と出口１２４との間の注入流路１２５に位置している。第１のポンプ・ロータ１２６と第２のポンプ・ロータ１２８は、両方のポンプ・ロータの少なくとも１つの回転翼１２９がポンプ室１２０の入口１２２と出口１２４との間の流路１２５の領域において噛み合うように、互いに対して位置している。

流動制御装置１００は、第１のモータ・ロータ１１６に連結された第１の端部、および第１のポンプ・ロータ１２６に連結された第２の端部を有する駆動軸１３０をさらに備えている。モータ室１１０の入口１１４と出口１１６との間を流れる流体により、第１のモータ・ロータ１１６に駆動軸１３０を回転させる。駆動軸１３０は第１のモータ・ロータ１１６と同じ回転速度で第１のポンプ・ロータ１２６を駆動し、よって、モータ室１１０を通る流体流体流の任意のサージにより、ポンプ室１２０を通る注入流体流に同様のサージが生じる。したがって、これにより、手術部位におけるサージ誘発圧力変化の虞が減少する。同様に、モータ室１１０を通る吸引流体流の流量を減少させる任意の制限により、ポンプ・ロータ１２６および１２８の速度が減少し、それによって、手術部位における過圧の虞が減少する。

図１に示したように、第１と第２のモータ・ロータ１１６および１１８は、第１と第２のポンプ・ロータ１２６および１２８と略平行に配置されている。その上、第１のモータ・ロータ１１６および第１のポンプ・ロータ１２６は軸合わせされており、第２のモータ・ロータ１１８および第２のポンプ・ロータ１２８は軸合わせされている。モータ・ロータ１１６，１１８およびポンプ・ロータ１２６，１２８の両方とも、略外輪形状(paddle-wheel shaped)をしている。モータ・ロータ１１６，１１８およびポンプ・ロータ１２６，１２８の両方において、第１の回転翼と第２の回転翼との噛み合いにより、第１と第２のロータが実質的に同じ回転速度で回転する。

動作において、モータ・ロータ１１６および１１８は、ロータリーエンジン内のタービンと同様に作用し、モータ・ロータを通り過ぎて流動する流体流１１５からエネルギーを引き出すために使用される。流体流から引き出されたエネルギーにより、モータ・ロータ１１６が回転し、駆動軸１３０が回転する。第１と第２のモータ・ロータ１１６および１１８が流路の領域で噛み合っている（例えば、その回転翼が互いに噛み合い接触している）ので、第１と第２のモータ・ロータの回転翼の各々は実質的に同じ回転速度（毎分回転数ｒｐｍ）で回転する。同様に、モータ室１１０を通る吸引流体流の流量が減少した場合、モータ室１１０内の流体が、モータ・ロータ１１６および１１８の回転に対してある種の抵抗を与え、これによりロータの回転が遅くなる。この減少した回転は、今度は、ポンプ・ロータの回転を減少させ、それによって、手術部位への注入流体の流れを減少させ、手術されている眼における望ましくない増加した眼圧の虞を低下させる。流動制御装置１００は、必要に応じて、ロータにより制限されない手術部位への注入流体の大量の流れを可能にするバイパス弁（図示せず）をポンプ・ステージに備えてもよい。

図１は、回転翼１１９に衝突する流路１１５の領域において互いに噛み合うように配置されたモータ・ロータ１１６および１１８を示しているが、代わりの構成または実施の形態において、回転翼１１９は互いに噛み合わなくてもよい。例えば、ロータは、回転翼が互いに接触できないほど十分に間隔がおかれているが、各ロータが、回転翼に衝突する流路の領域に等しく延在するように配置されていてもよい。

図２に示された第２の実施の形態において、第１のモータ・ロータ２１６および第２のモータ・ロータ２１８が、それぞれ、第１の駆動軸２３０および第２の駆動軸２３２に連結され、第１と第２の駆動軸は、第１と第２のポンプ・ロータ２２６および２２８にさらに連結されている。モータ・ロータの回転翼に衝突している流体流２１５により、モータ・ロータ２１６および２１８が回転し、各モータ・ロータが対応する駆動軸２３０または２３２を回転させる。この代わりの構成において、モータ・ロータの回転翼２１９およびポンプ・ロータの回転翼２２９は互いに噛み合わなくてもよい。

図２に示された代わりの実施の形態は、中にモータ室２１０およびポンプ室２２０が配置された筐体２０２を備えている。モータ室２１０は、流体収集装置（図示せず）と連通した出口２１２、および手術部位からの流体がその中を通ってモータ室２１０に送達される吸引ラインと連通した入口２１４を有する。ポンプ室２２０は、流体を手術部位に供給するための注入ライン（図示せず）と連通した出口２２４、および注入流体が中を通ってポンプ室２２０に送達される入口２２２を有する。第１のモータ・ロータ２１６と第２のモータ・ロータ２１８は、モータ室２１０内に回転可能に配置され、モータ室２１０内の入口２１４と出口２１２との間の流路２１５内に位置している。第１のポンプ・ロータ２２６と第２のポンプ・ロータ２２８が、ポンプ室２２０内に回転可能に配置されており、ポンプ室２２０内の入口２２２と出口２２４との間の流路２２５に位置している。第１の駆動軸２３０は、第１のモータ・ロータ２１６に連結された一端、および第１のポンプ・ロータ２２６に連結された他端を有する。第２の駆動軸２３２は、第２のモータ・ロータ２１８に連結された一端、および第２のポンプ・ロータ２２８に連結された他端を有する。モータ室２１０の入口２１４と出口２１２との間を流れる流体が、第１と第２のモータ・ロータ２１６および２１８に、第１と第２の駆動軸２３０および２３２を回転させる。各駆動軸２３０および２３２は、それぞれ連結されたモータ・ロータと同じ回転速度でポンプ・ロータを回転させ、よって、モータ室を通る吸引流体流の任意のサージにより、注入流体流に同様にサージが生じ、それによって、手術部位におけるサージ誘発圧力変化の虞が減少する。

上記から、本発明は、吸引流体流の制御に改善を提供し、それによって、手術部位から吸引される流体の流量を制御することが認識されよう。本発明は実施例によりここに説明されており、様々な改変が当業者により行われるであろう。本発明の動作および構成が先の説明から明らかになると考えられる。先に示されたまたは記載された装置および方法が、好ましいものとして特徴付けられてきたが、以下の特許請求の範囲に定義された本発明の精神および範囲から逸脱せずに、そこに様々な変更および改変を行ってもよい。

１００，２００ 流動制御装置
１０２，２０２ 筐体
１１０，２１０ モータ室
１２０，２２０ ポンプ室
１１６，１１８，２１６，２１８ モータ・ロータ
１２６，１２８，２２６，２２８ ポンプ・ロータ
１３０，２３０，２３２ 駆動軸

Claims (17)

1. 手術部位からの流体流と、手術部位への流体流のバランスをとるための眼科手術流動制御装置において、
   ポンプ室に隣接してモータ室を形成する筐体、
   流体収集装置および吸引源と連通した出口、および前記手術部位からの流体がその中を通って前記モータ室に送達される吸引ラインと連通した入口を有する前記モータ室、
   前記手術部位に流体を供給するための注入ラインと連通した出口、および注入流体源と連通した入口を有する前記ポンプ室、
   前記モータ室内に回転可能に配置され、該モータ室内で該モータ室の入口と出口との間の吸引流路内に位置した第１と第２のモータ・ロータであって、両方のモータ・ロータの少なくとも１つの回転翼が前記吸引流路の領域で噛み合うように互い対して位置している第１と第２のモータ・ロータ、
   前記ポンプ室内に回転可能に配置され、該ポンプ室の入口と出口との間の注入流路内に位置した第１と第２のポンプ・ロータであって、両方のポンプ・ロータの少なくとも１つの回転翼が前記注入流路の領域で噛み合うように互い対して位置している第１と第２のポンプ・ロータ、および
   前記第１のモータ・ロータに連結した第１の端部、および前記第１のポンプ・ロータに連結した第２の端部を有する駆動軸、
   を備え、
   前記モータ室の入口と出口との間を流れる流体が、前記第１のモータ・ロータに前記駆動軸を回転させ、それによって、該駆動軸が、前記モータ室を通る吸引流体流における任意のサージにより、前記手術部位への注入流体流において同様のサージを生じさせ、それによって、該手術部位におけるサージ誘発圧力変化の虞を減少させるように前記第１のモータ・ロータと同じ回転速度で前記第１のポンプ・ロータを駆動することを特徴とする流動制御装置。
2. 前記駆動軸が、前記モータ室を通る吸引流体流における任意の減少により、前記手術部位への注入流体流において同様の減少を生じさせるように前記第１のモータ・ロータと同じ回転速度で前記第１のポンプ・ロータを駆動することを特徴とする請求項１記載の流動制御装置。
3. 前記第１と第２のモータ・ロータが、前記第１と第２のポンプ・ロータと略平行に配置されていることを特徴とする請求項１記載の流動制御装置。
4. 前記第１のモータ・ロータおよび前記第１のポンプ・ロータが軸合わせされており、前記第２のモータ・ロータおよび前記第２のポンプ・ロータが軸合わせされていることを特徴とする請求項３記載の流動制御装置。
5. 前記モータ・ロータおよび前記ポンプ・ロータが略外輪形状をしていることを特徴とする請求項４記載の流動制御装置。
6. 前記第１のモータ・ロータの回転翼と前記第２のモータ・ロータの回転翼との間の噛み合いにより、該第１と第２のモータ・ロータが実質的に同じ回転速度で回転することを特徴とする請求項４記載の流動制御装置。
7. 前記第１のポンプ・ロータの回転翼と前記第２のポンプ・ロータの回転翼との間の噛み合いにより、該第１と第２のポンプ・ロータが実質的に同じ回転速度で回転することを特徴とする請求項４記載の流動制御装置。
8. 前記モータ・ロータが、前記モータ室の入口と出口との間を流れる前記流体からエネルギーを取り出し、それによって、前記駆動軸を回転させることを特徴とする請求項４記載の流動制御装置。
9. 前記モータ室の入口と出口および前記ポンプ室の入口と出口が、手術用管に接続するように構成された管のタケノコ状部分をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の流動制御装置。
10. 手術部位からの流体流と、手術部位への流体流のバランスをとるための流動制御装置において、
    中に配置されたモータ室、および該モータ室に隣接して中に配置されたポンプ室を有する筐体、
    流体収集装置と連通した出口、および前記手術部位からの流体がその中を通って前記モータ室に送達される吸引ラインと連通した入口を有する前記モータ室、
    前記手術部位に流体を供給するための注入ラインと連通した出口、および注入流体がその中を通って前記ポンプ室に送達される入口を有する該ポンプ室、
    前記モータ室内に回転可能に配置され、該モータ室内で前記入口と前記出口との間の流路内に位置した第１と第２のモータ・ロータ、
    前記ポンプ室内に回転可能に配置され、該ポンプ室内の前記入口と前記出口との間の流路内に位置した第１と第２のポンプ・ロータ、
    前記第１のモータ・ロータに連結した第１の端部、および前記第１のポンプ・ロータに連結した第２の端部を有する第１の駆動軸、および
    前記第２のモータ・ロータに連結した第１の端部、および前記第２のポンプ・ロータに連結した第２の端部を有する第２の駆動軸、
    を備え、
    前記モータ室の入口と出口との間を流れる流体が、前記第１と第２のモータ・ロータに前記第１と第２の駆動軸を回転させ、それによって、各駆動軸が、それぞれ連結されたモータ・ロータと同じ回転速度で前記ポンプ・ロータの一方を駆動し、よって前記モータ室を通る吸引流体流における任意のサージにより、前記ポンプ室を通る注入流体流において同様のサージを生じさせ、それによって、前記手術部位におけるサージ誘発圧力変化の虞を減少させることを特徴とする流動制御装置。
11. 前記第１の駆動軸が、前記モータ室を通る吸引流体流における任意の減少により、前記手術部位への注入流体流において同様の減少を生じさせるように前記第１のモータ・ロータと同じ回転速度で前記第１のポンプ・ロータを駆動することを特徴とする請求項１０記載の流動制御装置。
12. 前記第１と第２のモータ・ロータが、前記第１と第２のポンプ・ロータと略平行に配置されていることを特徴とする請求項１０記載の流動制御装置。
13. 前記第１のモータ・ロータおよび前記第１のポンプ・ロータが軸合わせされており、前記第２のモータ・ロータおよび前記第２のポンプ・ロータが軸合わせされていることを特徴とする請求項１２記載の流動制御装置。
14. 前記モータ・ロータおよび前記ポンプ・ロータが略外輪形状をしていることを特徴とする請求項１３記載の流動制御装置。
15. 前記第１のモータ・ロータの回転翼と前記第２のモータ・ロータの回転翼との間の噛み合いにより、該第１と第２のモータ・ロータが実質的に同じ回転速度で回転することを特徴とする請求項１３記載の流動制御装置。
16. 前記第１のポンプ・ロータの回転翼と前記第２のポンプ・ロータの回転翼との間の噛み合いにより、該第１と第２のポンプ・ロータが実質的に同じ回転速度で回転することを特徴とする請求項１３記載の流動制御装置。
17. 前記モータ室の入口と出口および前記ポンプ室の入口と出口が、手術用管に接続するように構成された管のタケノコ状部分をさらに備えることを特徴とする請求項１０記載の流動制御装置。

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