JP2014507972A - 眼内圧安定化装置を有する眼手術システム - Google Patents

Abstract

眼に用いるための、眼と液体が通じるように適合されたチューブ、眼の眼内圧値を測定するように適合された圧力センサ、可動壁を有する液溜め−液溜めはチューブを通して眼と液体が通じるように適合される、及び測定された眼内圧値を受け取るために圧力センサに結合された少なくとも１つのプロセッサ−少なくとも１つのプロセッサは測定された眼内圧値と目標眼内圧値の間の差に応答して可動壁の位置を定めるために動作できる、を備える眼手術装置。

Description

本発明は眼手術システムに関し、さらに詳しくは、眼内圧(ＩＯＰ)安定化装置を有する眼手術システムに関する。

人間の眼の水晶体は患者の視力に影響を与える白内障状態を発症し得る。白内障の水晶体は、一般に水晶体切除術と称される手法において、手術具を用いて破砕して、除去することができる。水晶体破砕は、（単に「フェイコ(phaco)」とも称される）水晶体超音波吸引水晶体切除術おいては超音波を用い、あるいはレーザ水晶体切除術またはその他の手法を用いて、達成することができる。破砕された水晶体の除去は一般に、灌注及び／または吸引を実施する、１つ以上のハンドピースを用いて実施される。図１に、灌注及び吸引を実施するために角膜１６の切開を通して挿入されるチップ１４を有するハンドピース１２が示される。そのようなハンドピースは一般に、手術スタッフメンバーによる灌注及び吸引の制御を、あるいは超音波またはレーザの性能に関するパラメータのような手術システム１０の様々なその他のパラメータの制御も、可能にする手術コンソールに接続される。

破砕された水晶体はハンドピースと真空源４６の間に結合された吸引ライン４０を通して除去される。チップの遠端は吸引ラインと液体が通じる開口を有する。チップの遠端は一般に、灌注ライン２８と液体が通じる開口を有する、スリーブも有する。灌注ラインは一般に、手術部位に灌注液を提供できる、灌注源３０に接続される。

水晶体破片及び灌注液はチップの開口を通して吸引ラインに引き込まれる。灌注及び吸引の処置を行う場合、一般に、適切な正の眼内圧（ＩＯＰ）を眼内に維持することが望ましい。不十分であるかまたは高められた術中ＩＯＰは術中合併症発生数を増加させ得るし、術後合併症の発生数にも影響を与え得る。

手術中の圧力の変動には多くの原因がある。術具操作は長く続く大きな圧力増大をおこし得る。吸引具の閉塞及び閉塞後サージングは、上昇時間がミリ秒に範囲にある、かなりの圧力スパイクをおこし得る。これらの同じ閉塞の解消は、一時的な眼房圧潰及び後眼房包の破裂をもたらし、さらなる手術を必要にし得る、圧力降下をおこし得る。

本発明の態様は、眼に用いるための、
眼と液体が通じるように適合されたチューブ、
眼の眼内圧値を測定するように適合された圧力センサ、
可動壁を有する液溜めであって、チューブを通して眼と液体が通じるように適合される液溜め、
及び
測定された眼内圧値を受け取るために圧力センサに結合された少なくとも１つのプロセッサであって、測定された眼内圧値と目標眼内圧値の間の差に応答して可動壁の位置を定めるために動作できる少なくとも１つのプロセッサ、
を備える眼手術装置に向けられる。

いくつかの実施形態において、本装置はチューブを通して眼に液体を供給するように適合された液体源をさらに備える。いくつかの実施形態において、本装置はチューブを通して眼から液体を引き抜くように適合された真空源をさらに備える。

圧力センサはチューブ内に配することができる。圧力センサはデュアルセンサ型非侵襲性圧力センサとすることができる。

いくつかの実施形態において、可動壁は可撓性膜を含む。いくつかの実施形態において、可動壁は蛇腹式容器の壁をなす。

本装置は液体源と液溜めの間に液体が通じる態様で結合されたポンプを備えることができる。

本装置はボイスコイルをさらに備えることができ、少なくとも１つのプロセッサはボイスコイルを用いて可動壁の位置を定めるために動作できる。いくつかの実施形態において、本装置はステップモーターをさらに備えることができ、少なくとも１つのプロセッサはステップモーターを用いて可動壁の位置を定めるために動作できる。

本装置はさらに、
眼と液体が通じるように適合された第２のチューブ、
第２のチューブを通して眼から液体を引くように適合された真空源、
第２の可動壁を有する第２の液溜めであって、第２のチューブを通して眼と液体が通じるように適合される第２の液溜め、
及び
測定された眼内圧値を受け取るために圧力センサに結合された少なくとも１つのプロセッサであって、測定された眼内圧値と目標眼内圧値の間の差に応答して第２の可動壁の位置を定めるために動作することができるプロセッサ、
を備えることができる。

本発明の説明のための非限定的実施形態が、様々な図において同じ参照数字が同じかまたは同様のコンポーネントを指して用いられる添付図面を参照して例として説明される。

図１は、灌注ライン及び吸引ラインを有する、従来の手術装置の一部の略図である。 図２は、圧力安定化を提供する灌注ラインを備える、本発明の態様にしたがう手術装置の一例の一部の略図である。 図３Ａは本発明の態様にしたがう圧力安定化の提供に用いるに適する作動装置の例を示す。 図３Ｂは本発明の態様にしたがう圧力安定化の提供に用いるに適する作動装置の別の例を示す。 図３Ｃは本発明の態様にしたがう圧力安定化の提供に用いるに適する作動装置の別の例を示す。 図４は、圧力安定化を提供する灌注ライン及び圧力安定化を提供する吸引ラインを備える、本発明の態様にしたがう手術装置の別の例の一部の略図である。

図２は、圧力安定化を提供する灌注システム１０２を備える、本発明の態様にしたがう手術装置１００の一例の一部の略図である。システム１０２は、灌注チューブ１１０，圧力センサ１２０，液溜め１３０及び、ＩＯＰ情報を処理するための、プロセッサ１４０を備える。

灌注チューブ１１０は眼Ｅと液体が通じるように適合される。チューブは液体源１５０（例えば緩衝生理食塩溶液のボトルまたはその他の容器）と眼Ｅの間に接続される。チューブは適する液流及び液圧を眼に与えるような寸法及び形状につくられる。図示される実施形態において、灌注チューブはハンドピース１６０を通して眼と液体が通じるように適合される。

圧力センサ１２０は眼Ｅの眼内圧値を測定するように適合される。ＩＯＰをプロセッサに提供することができる、適するいずれかの圧力センサを用いることができる。いくつかの実施形態において、圧力センサは灌注システムの液路に配置される。測定値がＩＯＰを正確に表すように、液路内のセンサは眼に近接して配されることが一般に有利であるということは理解されるであろう。例えば、センサはハンドピース１６０に配することができる。液路に配されるべきセンサは、例えば、１９９９年２月２日に発行された、名称を「体腔内の内部圧力の非侵襲性測定のための装置及び方法(DEVICE AND METHOD FOR NONINVASIVE MEASUREMENT OF INTERNAL PRESSURE WITHIN BODY CAVITIES)」とする、ムーアヘッド(Moorehead)の米国特許第５８６５７６４号の明細書に説明されているような、非侵襲性デュアルトランスデューサ装置とすることができる。

液溜め１３０は灌注チューブと液体が通じ、可動壁１３２を有する。液溜めは、液体源に存在する緩衝生理食塩溶液のような、生体適合性液体を入れる。液溜めは、ダイアフラムが十分長い時間静止していて周囲圧力に至っているときに、眼Ｅのベースライン液圧に寄与する。しかし、本発明の態様にしたがえば、眼手術中にセンサ１２０によって測定されるＩＯＰに応答して眼内の圧力を修正するため、アクチュエータ１３４が可動壁を動かす。可動壁の他に、眼内の圧力変化が可動壁の動きに応じて達成され得るように、液溜めの残りの部分が十分に堅固であることは理解されるであろう。例えば、可動壁は、他の部分は堅固である容器において可撓性ダイアフラムからなることができ、あるいは対向する壁が互いに対して動かされる蛇腹式容器からなることができる。

プロセッサ１４０は測定された眼内圧値を受け取るために圧力センサに結合される。プロセッサは測定された眼内圧値と目標眼内圧値の間の差に応答して可動壁１３２の位置を定めるように動作することができる。図示される実施形態においてプロセッサは（米国ニューヨーク州ロチェスター(Rochester)のボシュロム社(Bausch and Lomb Incorporated)から入手できるＳｔｅｌｌａｒｉｓ（登録商標）内のプロセッサのような、（例えばポンプ速度のような入力を受け取って用いるための）通常の手術コンソール内の）システムプロセッサ１４４及び眼房安定化プロセッサ１４２（例えば本明細書に述べられる態様でセンサ、プロセッサ及びアクチュエータへの、及びこれらからの、信号を提供することができるプロセッサ）として示されるが、（１つまたは複数の）適するいずれのプロセッサも該当するコンポーネントのそれぞれから信号を受け取り、該当するコンポーネントのそれぞれに信号を送るために用いることができる。

いくつかの実施形態において、速度可変輸液ポンプ１８０が液体源と液溜めの間に液体が通じる態様で結合される。ポンプは、ダイアフラムを公称位置に戻し、よってシステムの応答速度を高め、圧力調整時の応答精度を高めることができるように、アクチュエータ作動間に液溜めに液体を注入するために動作する。

圧力スタビライザーの図示される実施形態は灌注システムとともに示されるが、圧力スタビライザーは、例えば、以下で図４に示されるように、吸引システムに装備することができることは理解されるであろう。灌注チューブはハンドピースを通して眼と液体が通じるように適合されるが、チューブは眼と液体が通じる別の機器（図示せず）と接続することができ、あるいはチューブは眼に直接に挿入されるように構成することができることも理解されるであろう。本明細書に説明されるような圧力スタビライザーが前眼部手術（例えば白内障手術）または後眼部手術（例えば硝子体網膜手術）を実施するための装置に用いられ得ることも理解されるであろう。

手術中の使用において、装置１００は、センサ１２０を用いてＩＯＰを測定しながら、通常の態様で液体源１５０から眼への灌注を提供する。所定の範囲内にない圧力が測定されると、プロセッサ１４０が作動装置１３４に液溜め１３０の壁を動かさせる。低すぎる圧力測定値に応答して、壁は内向きに動かされる。液溜め内の液体は非圧縮性であるから、液体はチューブ１１０に、次いで眼に、流れ込み、よって圧力減分を補償してＩＯＰを高める。ポンプ１８０が液溜めと液体源の間の流れを完全に阻止するようにはたらき得ることは理解されるであろう。また、ポンプが省かれている実施形態においては、液溜め１３０と液体源１５０の間の流れを制御するため、液溜めと液体源の間に（例えばプロセッサ１４０の制御下にある）バルブ（図示せず）を設けることができる。高すぎる圧力測定値に応答して、壁は外向きに動いて眼から液体を引き抜き、よって圧力増分を補償してＩＯＰを低める。液体源から来る流れを阻止するためにポンプ１８０またはバルブを動作させ得ることは理解されるであろう。

図３Ａ〜３Ｃは、本発明の態様にしたがう圧力スタビライザーにおける使用に適する作動装置の例３１０，３３０，３５０の略図である。それぞれの作動装置は可動壁１３２を動かすための運動機構を有する。図３Ａにおいて、作動装置はボイスコイル３１２として実施される。図３Ｂにおいて、作動装置は親ねじ３３４上のステップモーター３３２として実施される。図３Ｃにおいて、作動装置はカム上のステップモーター３５２として実施される。

図４は、圧力安定化を提供する灌注システム及び圧力安定化を提供する吸引システムを備える、本発明の態様にしたがう手術装置の別の例の一部の略図である。

手術装置４００は、図２を参照して上述したような灌注システム１０２及び圧力安定化を提供する吸引システム４０２を備える。システム４０２は、吸引チューブ４１０，圧力センサ４０２，液溜め４３０，真空源４５０及びＩＯＰ情報を処理するための（真空プロセッサ４４２及び、一部は、システムプロセッサ４４４を含む）プロセッサ４４０を備える。図示される実施形態において、プロセッサ４４４は吸引情報及び灌注情報（例えばポンプ４８０及び１８０の速度に関するユーザ入力）を受け取り、及び／または処理するが、個別の吸引プロセッサ及び灌注プロセッサを用いることができよう。灌注情報を処理するため、プロセッサ４４４は上述したプロセッサ１４４の態様でプロセッサ４４２とともに動作する。

吸引チューブ４１０は眼Ｅと液体が通じるように適合される。チューブは真空源と眼Ｅの間に接続される。チューブは適する液流及び液圧を眼に与えるような大きさ及び形状につくられる。図示される実施形態において、吸引ラインはハンドピース４６０を通して眼と液体が通じるように適合される。灌注チューブ及び吸引チューブは個別のハンドピースを通して延びるように示されるが、いくつかの実施形態においては、いずれのチューブも共通のハンドピースを通して延びる。

圧力センサ１２０は上述したように眼Ｅの眼内圧値を測定するように適合される。圧力センサは灌注チューブ内の灌注液を用いてＩＯＰを決定するように配置されるとして示されるが、他の実施形態において、圧力センサは吸引チューブ内の吸引液を用いてＩＯＰを決定するように配置することができる。吸引チューブは白内障の除去中に閉塞されることがあり得るから、灌注流の使用が有利であり得ることは理解されるであろう。

液溜め１３０は吸引チューブと液体が通じ、可動壁４３２を有する。液溜めは、ダイアフラムが十分長い時間静止していて周囲圧力に至っているときに、眼Ｅのベースライン液圧に寄与する。しかし、本発明の態様にしたがえば、眼手術中にセンサ４２０によって測定されるＩＯＰに応答して眼内の圧力を修正するため、アクチュエータ４３４が可動壁を動かす。上述した液溜め１３０と同様に、可動壁の他に、眼内の圧力変化が可動壁の動きに応じて達成され得るように、液溜めの残りの部分は十分に堅固である。可動壁４３２は可撓性ダイアフラムからなることができる。

プロセッサ４４０は測定された眼内圧値を受け取るために圧力センサに結合される。プロセッサは測定された眼内圧値と目標眼内圧値の間の差に応答して可動壁４３２の位置を定めるように動作することができる。図示される実施形態において、プロセッサは（米国ニューヨーク州ロチェスターのボシュロム社から入手できる「Ｓｔｅｌｌａｒｉｓ」内のプロセッサのような、通常の手術コンソール内の）システムプロセッサ４４４及び眼房安定化プロセッサ４４２（例えば本明細書に述べられる態様でセンサ１２０及びアクチュエータ４３４への、及びこれらからの、信号を提供することができるプロセッサ）として示されるが、（１つまたは複数の）適するいずれのプロセッサも該当するコンポーネントのそれぞれから信号を受け取り、該当するコンポーネントのそれぞれに信号を送るために用いることができる。

真空ポンプ４８０は真空カセット４５０と液溜め４３０の間に液体が通じる態様で結合される。ポンプは通常の態様でメガかカセット４５０に液体を引き抜くように動作する。

手術中の使用において、装置４００は、図２を参照して上述した態様で、センサ１２０を用いてＩＯＰを測定し、必要に応じて、液溜め１３０の壁を動かすことで応答しながら、眼に灌注を提供する。

また、手術中に、装置４００は、センサを用いてＩＯＰを測定しながら、通常の態様で眼からの吸引を行う。所定の範囲内にない圧力が測定されると、プロセッサ４４０が作動装置４３４に液溜め４３０の壁を動かさせる。低すぎる圧力測定値に応答して、壁は内向きに動かされる。液溜め内の液体は非圧縮性であるから、液体はチューブ４１０に流れ込み、次いで眼に向かい、よって圧力減分を補償してＩＯＰを高める。さらに、閉塞の解除に続いて、液体が吸引ラインに供給され、次いでポンプに向かい、よって吸引ライン内での深刻な負圧の発生を阻止し、よって閉塞後サージングと一般に称される過渡状態の軽減に役立つ。高すぎる圧力測定値に応答して、壁は外向きに動いて眼から液体を引き抜き、よって圧力増分を補償してＩＯＰを低める。吸引ラインはハンドピースを通して眼と液体が通じるように適合されるが、チューブは眼と液体が通じる別の機器（図示せず）と接続することができ、あるいはチューブは眼に直接に挿入されるように構成することができることは理解されるであろう。

本発明の概念及び多くの実施形態例を上記のように説明したが、当業者には、本発明が様々な態様で実施でき、改変及び改善が当業者に容易に思い浮かぶことは当然であろう。したがって、実施形態は、限定は目的とされておらず、例として提示されているに過ぎない。本発明は添付される特許請求項及びそれらの等価形態によって要求されるようにしか限定されない。

１００，４００ 手術装置
１０２ 灌注システム
１１０ 灌注チューブ
１２０，４２０ 圧力センサ
１３０，４３０ 液溜め
１３２，４３２ 可動壁
１３４，４３４ アクチュエータ
１４０，４４０ プロセッサ
１４２ 眼房安定化プロセッサ
１４４，４４４ システムプロセッサ
１５０ 液体源
１６０，４６０ ハンドピース
１８０ 速度可変輸液ポンプ
４０２ 吸引システム
４４２ 真空プロセッサ
４５０ 真空源（真空カセット）
４８０ 真空ポンプ
Ｅ 眼

Claims (11)

1. 眼に用いるための眼手術装置において、
   前記眼と液体が通じるように適合されたチューブ、
   前記眼の眼内圧値を測定するように適合された圧力センサ、
   可動壁を有する液溜めであって、前記チューブを通して前記眼と液体が通じるように適合される液溜め、
   及び
   前記測定された眼内圧値を受け取るために前記圧力センサに結合された少なくとも１つのプロセッサであって、前記測定された眼内圧値と目標眼内圧値の間の差に応答して前記可動壁の位置を定めるために動作できる少なくとも１つのプロセッサ、
   を備えることを特徴とする装置。
2. 前記チューブを通して前記眼に液体を供給するように適合された液体源をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記チューブを通して前記眼から液体を引き抜くように適合された真空源をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記圧力センサが前記チューブ内に配されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記圧力センサがデュアルセンサ型非侵襲性圧力センサであることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記可動壁が可撓性膜を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記可撓壁が蛇腹式容器の壁をなすことを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記液体源と前記液溜めの間に液体が通じる態様で結合されたポンプをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の装置。
9. ボイスコイルをさらに備え、前記少なくとも１つのプロセッサが前記ボイスコイルを用いて前記可動壁の位置を定めるために動作できることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. ステップモーターをさらに備え、前記少なくとも１つのプロセッサが前記ステップモーターを用いて前記可動壁の位置を定めるために動作できることを特徴とする請求項１に記載の装置。
11. 前記眼と液体が通じるように適合された第２のチューブ、
    前記第２のチューブを通して前記眼から液体を引き抜くように適合された真空源、
    第２の可動壁を有する第２の液溜めであって、前記第２のチューブを通して前記眼と液体が通じるように適合される第２の液溜め、
    及び
    前記測定された眼内圧値を受け取るために前記圧力センサに結合された前記少なくとも１つのプロセッサであって、前記測定された眼内圧値と前記目標眼内圧値の間の前記差に応答して前記第２の可動壁の位置を定めるために動作できるプロセッサ、
    をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の装置。

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