JP2013519492A - 可撓性を有する複数のファイバの手術プローブ - Google Patents

Abstract

プローブは、プローブの遠位端を含む小径の可撓チューブで覆われた、可撓性を有する小径の光ファイバを有する。ファイバ及びチューブの小径は、挿入中のチューブの低い曲げ力と共に、ファイバの露出部の長さの大部分を含むタイトな半径において、ファイバが曲げられることを可能とし、カニューレから延在する可撓チューブの真っ直ぐな遠位部分に対する要求を低減し又は排除するコンパクトなデザインを提供する。小径チューブによって、より大きな壁厚の外側のカニューレを使用することができ、このことによって器具の剛性が増大される。一つの実施形態は、複数の光ファイバを包むべく、対応する大きな曲げ半径を有する大きな可撓チューブを含み、複数の光ファイバは最適なレーザ供給路及び照明供給路を別々に提供する。挿入力を更に減少させるべく、減摩材が使用されてもよい。

Description

本発明は、眼科手術装置に関し、特に眼の後部の手術装置に関する。さらに具体的には、本発明は特に複数のファイバの眼科プローブに関する。

人体において、繊細な且つ制限された空間から組織を取り除くために、特に眼の手術において、より具体的には、毛様体、血、瘢痕組織又は水晶体を取り除くための処置において、典型的には、超微細手術器具が外科医によって使用される。斯かる器具は制御コンソール及び手術用ハンドピースを含み、外科医はこれらを用いて組織を解剖し且つ取り除く。後部の手術に関して、ハンドピースは、組織を切断し又は破砕するための毛様体切断プローブ、レーザプローブ、照明プローブ又は超音波破砕機であり、且つ、手術部位に灌流流体を供給し且つ切断／破砕された組織及び流体を手術部位から取り出し又は吸引するための長い空圧（空気圧）ライン、及び／又は電力ケーブル、光ケーブル又は可撓チューブによって制御コンソールに接続される。ハンドピースの切断機能、注入機能及び吸引機能は遠隔制御コンソールによって制御され、遠隔制御コンソールは、手術用ハンドピース（例えばレシプロ式切断刃、回転切断刃又は超音波振動ニードル）に電力を供給するだけでなく、注入流体の量を制御し且つ切断／破砕された組織及び流体の吸引のために（大気に対して）真空の源を供給する。コンソールの機能は、外科医によって手動で、通常、足踏みスイッチ又は比例制御機によって制御される。

後部の手術の間、外科医は典型的には処置中にいくつかのハンドピース又は器具を使用する。この処置はこれら器具が切開創内に挿入され且つ切開創から外に取り除かれることを必要とする。この繰り返される取り除くことと挿入とによって、切開部位において眼に外傷がもたらされうる。この問題に対処すべく、ハブ付きカニューレ（hubbed cannula）が少なくとも１９８０年代半ばまでに開発された。これら装置は、付属のハブを備えた狭いチューブから成る。チューブは眼内において切開創内にハブまで挿入され、ハブは、ストッパーとして作用し、チューブが眼に完全に入ることを妨げる。手術器具はチューブを通して眼内に挿入されることができ、チューブは、器具によって繰り返される接触から切開創の側壁を保護する。加えて、外科医は、器具がチューブを通して眼内に挿入されたときに器具を操作することによって、手術中に眼を位置付けることを補助するのに器具を使用することができる。

多くの手術処置が網膜の側部又は前方部分へのアクセスを必要とする。これら領域に到達すべく、手術プローブは予め曲げられ又は術中に屈曲可能でなければならない。関節接合式の（articulating）レーザ／照明プローブが公知である。例えば、米国特許第５２８１２１４号明細書（Ｗｉｌｋｉｎｓ等）を参照されたい。しかしながら、関節接合機構は余分な複雑さ及び費用を付加する。関節接合機構を必要としない、可撓性を有する一つのレーザプローブが市販されているが、この装置は、遠位端を含む可撓チューブで覆われた比較的大きな直径の光ファイバを使用し、且つ、多大な曲げ剛性を有する大きな曲げ半径及び遠位端の大きな直径をもたらす。これら特徴は、曲げ部分の容易な挿入のために、遠位端が、曲がっていない真っ直ぐな部分を含むことを必要とし、曲がっていない真っ直ぐな部分は、ハブ付きカニューレを通過するので、柔軟に真っ直ぐにならなければならない。可撓部分の最大の曲げクリアランス（bending clearance）を可能とすべく、遠位端の真っ直ぐな部分は、ハンドピースの遠位カニューレ（distal cannula）がハブ付きカニューレに入る前に、曲げ部分がハブ付きカニューレを柔軟に通過することを可能とし、このことによって曲げ歪みと対応する挿入摩擦力とが最小にされる。斯かる大きな曲げ半径と、大径の可撓チューブと、真っ直ぐな遠位端とによって、ファイバの有用部がプローブの遠位端から比較的長い距離延在するようになり、プローブのレーザ治療アクセスが制限される。

公知技術における更なる欠点は遠位カニューレの可撓性であり、遠位カニューレの可撓性は、ハブ付きカニューレ内に収まるためのカニューレの外径と、可撓チューブを受容するためのカニューレの内径とのゲージサイズによって決定されるので、材料特性及び断面慣性モーメントの関数である。任意の既定の材料について、カニューレの外径及び内径はカニューレの可撓性を決定する。この可撓性によって、手術中の眼の位置を操作するのに器具を使用するための外科医の能力が制限される。

公知技術における更なる欠点は、各供給機能について最適化された別々の通路を通してレーザ及び照明の両方を供給する、可撓性を有する先端の非関節接合式プローブ（non-articulating probe）を公知技術が提供しないことである。現在の外科処置は、レーザ及び照明のための独特な供給パターン、すなわちレーザ供給のための狭いビームパターンと照明のための広角のパターンとを必要とする。これら二つの独特なパターンを供給するのに必要とされる光学パラメータは、単一の供給路が別々の器具又はレーザ供給パターン及び／若しくは照明パターンの低下した特性を必要とするほど異なる。

したがって、遠位端に可撓チューブの真っ直ぐな部分を必要とせず、ひいてはよりコンパクトな有用な先端長さを提供し、このことによって、挿入力を低下させることなく、眼の後部の内部構造へのより大きなレーザ治療アクセスを可能とする、可撓性を有する先端の非関節接合式プローブに対する要求が存在し続ける。手術中に眼の位置の操作を容易にすべく、遠位カニューレの増大された剛性を提供する、可撓性を有する先端のプローブについての要求も存在し続ける。加えて、各供給機能について最適化された別々の通路を通してレーザ供給及び照明供給の両方を提供する、可撓性を有する先端のプローブについての要求が存在する。

本発明は、可撓性を有する小径のファイバを可撓チューブ内に有し且つプローブの非関節接合式の先端を具備するプローブを提供することによって従来技術を改良する。小径のファイバとチューブとの組合せによって、ファイバの露出部の長さの大部分を含むタイトな半径（tight radius）においてファイバが曲げられることが可能となり、挿入力を減少させるための真っ直ぐな部分についての要求が最小化される。斯かるタイトな半径及びコンパクトな長さによって、眼の後部の内部構造へのファイバのより大きなアクセスが可能となり、このため、挿入力を低下させることなくプローブのレーザ治療範囲が増大される。

したがって、本発明の目的は、プローブの先端を含む、可撓性を有する小径の非関節接合式ファイバ／チューブを有するレーザプローブを提供することである。

本発明の別の目的は、ファイバの露出部の長さの大部分を含むタイトな半径において曲げられるプローブの遠位端を含む、可撓性を有する小径のファイバ／チューブを有するレーザプローブを提供することである。

本発明の更なる目的は、眼の後部の内部構造へのより大きなアクセスを可能とするレーザプローブを提供することである。

本発明の更なる目的は、手術中に眼の位置の操作を容易にすべく、増大された剛性の遠位カニューレを提供することである。

本発明の更なる目的は、最適化された別々の光ファイバ通路を通してレーザ及び照明の両方を供給することができる、可撓性を有する先端のレーザプローブを提供することである。

本発明の他の目的、特徴及び利点が、図、以下の図面の説明及び特許請求の範囲を参照して明らかとなるであろう。

図１は、本発明のプローブの斜視図である。 図２は、本発明のプローブの立面図である。 図３は、本発明のプローブの断面図である。 図４は、レーザ光ファイバと照明光ファイバとの別々の供給路を有する、本発明の代替的な実施形態の断面図である。 図５は、図４に示された本発明の一つの実施形態の遠位端部の拡大断面図である。

本発明のプローブの実施形態では、レーザ光及び照明光を供給するための別々のファイバを提供しない従来技術とは異なり、最小限に侵襲的なトロッカーエントリー手術システム（Trocar-entry surgical system）のために設計された単一の器具内にレーザ及び照明のために最適化された別々のファイバを備えた、可撓性を有する照明レーザプローブが提供され、本発明のプローブは最小限に侵襲的なトロッカーエントリー手術システムにおいて使用されることができる。このため、本発明の実施形態では、最適な照明強度、外科部位への容易な挿入、及び広範な治療アクセスのためのコンパクトな先端を有するプローブが提供されうる。本発明の実施形態によって提供されうるいくつかの利点は、治療範囲の有向性の最適な照明を有する最小限に侵襲的な網膜光凝固と、外科医が自己強膜圧迫法（self-scleral depression）を行うことを可能とする、単一の器具におけるレーザ及び照明と、周辺網膜への広範なアクセスを提供するコンパクトな湾曲した先端及び短い有効長と、真っ直ぐな先端のレーザプローブに付随する楕円形の熱傷の可能性が低減され又は排除されることと、入口ポートの反対側の手術部位を治療するときのレンズ接触の回避が補助されることと、強膜バックルよりも後方の治療が容易にされることとである。

図１〜図５において最もよく見られるように、本発明のプローブ１０は概して把手又は本体１２から成り、把手又は本体１２は、レーザ光ファイバ（laser fiber optic）１６及び／又は照明光ファイバ（illumination fiber optic）２２、可撓チューブ２１、遠位カニューレ１８及び光ファイバシース１４を含み又は包む。本体１２は、概して中空であり、且つ、ステンレス鋼、チタン又は熱可塑性物質のような任意の適切な材料から製造されうる。カニューレ１８は、チタン又はステンレス鋼のような任意の適切な材料から製造されることができ、且つ、接着又は圧着のような任意の従来の方法によって本体１２内に保持される。光ファイバシース１４は熱可塑性樹脂又はシリコーンのような任意の適切なチューブである。いくつかの実施形態では、プローブは複数の光ファイバケーブルを具備することができ、各光ファイバケーブルは一つ以上の光ファイバ（例えばレーザ光ファイバ１６及び照明光ファイバ２２のような光ファイバ）を有する。複数の光ファイバケーブル及び光ファイバは同一の又は同様の光学特性を有し又は各々がこれらの目的（例えば照明光又はレーザ光）に適した独自の光学特性を有することができる。

レーザ光ファイバ１６及び照明光ファイバ２２は、当該技術分野において公知のタイプのコネクタを介して近位端部（図示せず）において任意の適切なレーザ源又は照明源に接続されることができ、且つ露出部１９を有する可撓チューブ２１によって囲まれる。可撓チューブ２１は、ニチノールのような形状記憶合金から製造され、接着又は圧着のような任意の従来の方法によってカニューレ１８内に保持され、且つレーザ光ファイバ１６及び／又は照明光ファイバ２２を包み、レーザ光ファイバ１６及び／又は照明光ファイバ２２は接着又は圧着のような任意の従来の方法によって可撓チューブ２１の内径に保持される。レーザ光ファイバ１６、照明光ファイバ２２、及び可撓チューブ２１の露出部１９は、可撓チューブ２１内に包まれた単一の光ファイバ又は複数の光ファイバそれぞれについて、約３ｍｍ〜１４ｍｍの距離、約４ｍｍ〜６ｍｍの距離、又は最も好ましくは約１１ｍｍ〜１３ｍｍの距離だけカニューレ１８の遠位端部２０を越えて延在する。

レーザ光ファイバ１６及び照明光ファイバ２２は、それぞれ、レーザ光又は照明光を導くのに適した任意の光ファイバ材料から製造されうる。単一のレーザ供給光ファイバについて、１００μｍ〜１２５μｍの間の外径を有するシリカ（又はガラス）が好ましく、可撓チューブ２１の少なくとも露出部１９は、露出区域１９に沿って約４．５ｍｍ〜６ｍｍの間の半径において約３０〜４５°の角度で曲げられた、可撓性を有する３３ゲージ（約０．２０ｍｍ（約０．００８インチ）の外径（ＯＤ））のニチノールチューブである。露出区域１９内のレーザ光ファイバ１６の区域が、カニューレ１８の遠位端部２０の近くに最小の真っ直ぐな区域を有し又は真っ直ぐな区域を有さない状態で、カニューレ１８の遠位端部２０又は遠位端部２０の近くを起点として湾曲され又は曲げられうることが重要である。斯かる構成はカニューレ１８の入口の点の近くの周辺レーザ治療アクセス（peripheral laser treatment access）を改良する。著しく減少した断面慣性モーメントを有する小径の可撓チューブのおかげで、カニューレ１８を備えた露出区域１９のハブ付き手術カニューレ内への同時の挿入力（simultaneous insertion force）は手作業による挿入及び抜去を容易にするための最適な範囲内のままである。

追加の照明光ファイバを備えたレーザ光ファイバについて又は複数の光ファイバについて好ましい材料は、１００μｍ〜２５０μｍの間の外径を有するシリカ、プラスチック又はこれらの組合せであり、可撓チューブ２１の少なくとも露出部１９は、露出部１９に沿って約７ｍｍ〜１５ｍｍの間の半径において約３０〜４５°の角度で曲げられた、可撓性を有する３１〜２８ゲージ（約０．２５〜０．３８ｍｍ（約０．０１０〜０．０１５インチ）の外径（ＯＤ））のニチノールチューブである。露出区域１９内のレーザ光ファイバ１６及び／又は照明光ファイバ２２の区域が、カニューレ１８の遠位端部２０の近くに最小の真っ直ぐな区域を有し又は真っ直ぐな区域を有さない状態で、カニューレ１８の遠位端部２０又は遠位端部２０の近くを起点として湾曲され又は曲げられうることが重要である。斯かる構成は、レーザ機能及び照明機能の両方だけでなく、カニューレ１８の入口の点の近くの改良された周辺レーザ治療アクセスも提供する。最小にされた可撓チューブの直径、曲げ半径及び真っ直ぐな区域を使用することによって、追加の照明機能を提供しつつ、ハブ付き手術カニューレ内への露出区域１９の挿入力は、手作業による挿入及び抜去を容易にするための最適な範囲内のままである。挿入力の更なる減少は、可撓チューブ２１の露出区域１９上に減摩材２３を被覆することによって実現されうる。

使用中、レーザ光ファイバ１６及び／又は照明光ファイバ２２を包む露出区域１９は、２３ゲージ又は２５ゲージのハブ付きカニューレを通して眼内に挿入されうるように真っ直ぐにされることができる。露出区域１９は、一旦眼内に位置すると、ニチノールチューブの形状記憶特性によってその湾曲形態を取り戻す。

本発明の所定の実施形態が上述されてきたが、これら記述は例示及び説明の目的で与えられる。上記に開示されたシステム及び方法からの変更、変化、修正及び逸脱が本発明の範囲又は思想から逸脱することなく採用されうる。

Claims (8)

1. ａ）概して中空の本体と、
   ｂ）該本体の遠位端部に取り付けられたカニューレと、
   ｃ）前記中空の本体を通って延在する複数の光ファイバケーブルであって、該複数の光ファイバケーブルの各々が光ファイバを有し且つ前記カニューレを通って延びる、複数の光ファイバケーブルと、
   ｄ）前記光ファイバの露出部であって、前記カニューレの遠位端部を越えて延在し、且つ、約４．５ｍｍ〜１５．０ｍｍの間の半径に沿って曲げられるニチノールチューブ内に包まれる光ファイバの露出部と
   を具備する、プローブ。
2. 前記ニチノールチューブが約３０〜４５°の角度で曲げられる、請求項１に記載のプローブ。
3. 前記複数の光ファイバの内の一つ以上が約１００μｍ〜２５０μｍの間の外径を有する、請求項１に記載のプローブ。
4. 前記露出部が約３．０ｍｍ〜８．０ｍｍの距離だけ前記カニューレの遠位端部を越えて延在する、請求項１に記載のプローブ。
5. 前記露出部が約４．０ｍｍ〜６．０ｍｍの距離だけ前記カニューレの遠位端部を越えて延在する、請求項４に記載のプローブ。
6. 前記露出部が約８．０ｍｍ〜１４．０ｍｍの距離だけ前記カニューレの遠位端部を越えて延在する、請求項１に記載のプローブ。
7. 前記露出部が約１１．０ｍｍ〜１３．０ｍｍの距離だけ前記カニューレの遠位端部を越えて延在する、請求項６に記載のプローブ。
8. 前記露出部の外径が減摩材で被覆される、請求項１に記載のプローブ。

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