JP2014512223A - レーザービデオ内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】 レーザービデオ内視鏡は、直径の小さい（２５ミル）のプローブを備える。この寸法のプローブは、最小アクセス損傷を要求する。そのようなプローブを製造する妥協点には、レーザー導波ファイバーの直径を１００ミクロンに縮小し、約６０００本の光ファイバーを有する映像束およびほぼ２１０本の光ファイバーしか有していない照明束を採用することを含む。操作部内に延びるプローブは、外径が４５ミル、壁厚が５ミルであり、操作部との結合部での破損に対する抵抗力を提供する。プローブは硬質で、望ましくは金属製である。プローブは、直径の大きい基部と、直径の小さい先端部を有する。プローブの先端部は長さが約７１０ミルに制限されている。波長５３２ナノメートルの緑色レーザーが、平行レーザービームを提供し、１００ミクロンのレーザー光ファイバー内での損失を最小にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、眼科治療で用いられるレーザービデオ内視鏡に関し、特に、手術プローブの直径が小さく、たとえば、トロカールスリーブのような２３ゲージスリーブに手術プローブを通すことのできるレーザービデオ内視鏡に関する。

レーザービデオ内視鏡は公知であり、その例が、本願出願人による特許に係る特許文献１，２に記載されている。これらの二つの特許に開示の内容は、参照によりここに組み入れられる。これらの眼科治療で用いられる内視鏡は、使い捨てでもよく、高圧蒸気殺菌（オートクレーブ）または滅菌の後に、再使用されてもよい。内視鏡は高価なことから、再使用が重要である。これらの従来技術の内視鏡は、眼科手術の間、２０ゲージの組織切開を通過するプローブと共に用いられる。２０ゲージ切開は、この分野では標準であり、眼科手術作業中に用いられる器具を進入させるために用いられる。

ＵＳ５１２１７４０ ＵＳ６９９７８６８

しかしながら、最近は、より小さい２３ゲージスリーブが用いられている。このスリーブは、トロカールスリーブなど、体壁内に埋め込まれ、体壁の組織に触れることなく手術器具の挿入および取り出しを可能にする管である。２３ゲージスリーブの価値は、切開がより小さくて済み、それゆえ、回復時間をより短縮できることである。２３ゲージスリーブは、開口が２０ゲージ切開より小さいため、より直径が小さく２３ゲージスリーブを何とか通り抜けるプローブを必要とする。ひとつの問題は、２３ゲージプローブは直径が小さい（２５ミル）ので、脆弱であり、破損しやすいことである。この破損の問題は、内視鏡のコストのため、これらのレーザービデオ内視鏡を使用するときに重要となる。これらのレーザービデオ内視鏡は、緑内障、網膜および硝子体茎切除の治療で使用される。

したがって、本発明の主要な目的は、プローブを２３ゲージスリーブに挿入して通すことができ、破損の量を最小にするような十分な構造安定性を維持できる構造のレーザービデオ内視鏡を提供し、器具の再使用の可能性を高めることにある。

本発明のさらなる目的は、この小さなプローブを、手術を身近なものとする内視鏡のための構造で、かつ大きな付加コストを回避する構造で、実現することにある。

本発明の手術器具のひとつの実施形態は、先端部と基部とを有するステンレススチール製のプローブを採用する。先端部は、外径が２５ミル（１０００分の１インチ）未満、壁厚が２ミルである。したがって、２３ゲージのスリーブに挿入して通すことができる。プローブの基部は、ハンドピースから出ており、外径が３１ミル、壁厚が５ミルである。先端の外径２５ミルの部分は、長さが７１０ミルである。この三つの設計の特徴の組み合わせは、２５ミル（２３ゲージ）のスリーブをなんとか通り抜けることができ、それでいてなお、破損の危険性を最小とするに十分に堅牢なプローブを提供できる。多くの破損は、ハンドピースとプローブの間の連結部で発生する。

さらに、このレーザービデオ内視鏡は、照明源、レーザーのエネルギー源およびカメラ・アセンブリという既知の構成要素を有している。これら三つの構成要素はすべて、ハンドピースを通して、そして手術プローブを通して光ファイバーにより結合され、照明、映像転送およびレーザー手術エネルギーを提供する。

しかしながら、この発明の器具は、照明、映像処理およびレーザーエネルギーの供給の３つの機能に用いられる光ケーブルの引き回しの寸法に関して、二律背反の関係がある。特に問題となる二律背反は、２３ゲージのプローブの寸法上の制限に適合する必要があり、それでいて、上述の３つの機能を適切に提供する必要があることである。適切な機能実現と寸法制限についての本発明の妥協点は、１００ミクロンのレーザーファイバーと、直径１４ミルの円形構成を有する６０００本のファイバー映像束と、プローブ２８の先端部の内径２１ミルを満たす２１０本のファイバーを有する照明束とによって得られる。

直径の小さいレーザーファイバーは、レーザーエネルギーの損失が無いように、十分に平行化された低分散のレーザーエネルギーを必要とする。波長５３２ナノメートルのいわゆる緑色レーザーが使用される。

プローブ１０から端子１２,１４および１６に延びる従来技術システムの概略図である。 本発明の実施の形態を示す図であり、ケーブル、ハンドピースおよびプローブを示す。 図２に示す素子のプローブの直径の小さい先端部を通る断面図である。 カメラの先端部におけるレーザーフィルターの位置を示す。

図１は、従来技術における素子を示す。他の図はすべて、本発明の装置の単一の実施の形態に関するものである。

図１に示すように、公知のビデオ内視鏡は、手術プローブ１０、ハンドピース１２およびケーブル１４を備える。フローブ、ハンドピースおよびケーブルを通って、レーザーガイド１６、照明ガイド１８および映像ガイド２０が延びている。これらはすべてファイバー光ガイドであり、プローブ１０の先端から端子２２，２４および２６まで延びている。

図２から図４は、本発明の実施の形態を示し、プローブ２８、ハンドピース３４およびケーブル３５を示す。プローブ２８は、基部３０および先端部３２を有する。基部３０は、外径が２０ゲージ（３５ミル）であり、壁厚が５ミルである。プローブは、ステンレス鋼製である。基部は、ハンドピース３４内に延びる。したがって、ハンドピース３４の先端部とプローブ２８の接合部では、十分な堅固性を有する直径となっており、先端部とプローブとの間の接合部での破損の可能性を最小とすることに寄与している。

プローブの長さ８３０ミルに対して、プローブの基部３０の長さは１２０ミルであり、先端部３２の長さは７１０ミルである。プローブ２８の先端部３２は、外径が２５ミルであり、２３ゲージのスリーブを通して伸ばすことができ、手術中の目の中を照射し、かつレーザーエネルギーを供給することができ、目から映像を転送する。先端部３２は、壁厚が２ミルであり、長さが７１０ミルである。７１０ミルという長さは、多くの用途に十分に長く、破損を最小にするのに十分に短い。先端部３２をこのように短くすることが、プローブ２８の堅固性に寄与する。これらの寸法値は、他の小さいスリーブと共に用いることができるように、いくらか変更することができる。

この直径２５ミルのプローブは、十分な光と十分なレーザーエネルギーを提供し、その一方で、適切な映像ガイドを維持する必要性に適合しなければならない。適切な照射エネルギー、映像およびレーザーエネルギーを提供する利用可能で現実的な手術器具を得るために、執刀医により使用可能なものを提供するこれらの種々の光ファイバー機能の妥協点を求める。出願人が行ったのは、これらの光ファイバーのそれぞれに対する寸法について、特定の妥協点を提供することである。

基本的に、妥協点は、標準的な最小サイズの映像ガイド３６と、２００ミクロンではなく１００ミクロンの非常に制限されたレーザーガイド３８と、たった２１０本のファイバーを有する照明光束４０を含む。これは、外径が約２５ミル、壁厚が２ミル、内径が２１ミルのプローブ２８の先端部３２内に収容されるもののすべてである。

この直径の小さいプローブ２８は、壊れやすく、ハンドピース３４との接合部で破損する危険性がある。（ａ）硬質で、望ましくは金属製のプローブ２８、（ｂ）基部３０と先端部３２の２つの直径設計を有するプローブ２８、長さが約７１０ミルを超えない長さに限定された先端部３２、の組み合わせにより、十分に堅固で破損を最小にするプローブが見出された。プローブ２８の基部３０の外径は３５ミルであり、ハンドピース３４を通って延び、壁厚が５ミルである。プローブ２８の先端部は、外径が２５ミルであり、壁３の厚さが２ミルである。

このような設計は、９０度の領域を照らすのに十分な照明を提供することが見出された。小さな直径のプローブを得るためになされた妥協案のひとつは、レーザーガイド３８のファイバー径を２００ミクロンから１００ミクロンに縮小することであった。これは、ここに内包される妥協案の一部として、緑色レーザーとして知られている５３２ナノメートルのレーザーを使用する上で重要になった。この５３２ｎｍレーザーは、現在使用されている８１０ｎｍレーザーのような波長より可干渉性が高く、分散が小さい。したがって、５３２ｎｍレーザーを、制限された寸法のレーザーファイバー３６と組み合わせて使用することで、想定される眼科的な手術に対して妥当な量のレーザーエネルギーが提供される。これは、究極的に、直径の小さいプローブを可能とする。

映像束３４は６０００本のファイバーである。棚状の映像束ではなく、標準的な直径１４ミルの束であり、外科手術で使用するための映像に適切な解像度を有する。光ファイバー束に代えて、直径１４ミルの傾斜屈折率レンズを使用することも可能である。

一方では、照明ガイド３８は、約２２０本のファイバーから７０本に減らされており、直径のより小さいプローブに大きく寄与している。

図４に示すように、映像コネクタ４６が、公知の焦点機構４８を通して、カメラに結合される。焦点機構４８の内側のレンズには、レーザーフィルター４４が取り付けられている。このカメラフィルター４４は、執刀医に提供される映像に影響するレーザーエネルギーを遮断する。このフィルターの透明度は重要である。その理由は、ここで用いるレーザー波長が可視であり、これらの５３２ｎｍレーザーの発光時間がかなり長くできるからである。パルス長は、執刀医の要求により、必要な組織切除ができるように選択できる。

以上、２３ゲージのスリーブと共に用いることができる実施の形態を例に、本発明を説明した。本発明は種々の変形が可能であり、２３ゲージ以外のスリーブと共に使用する構成や、スリーブなしで使用する構成を採用することもできる。本発明は、共同して動作するように構成される多数の機能および妥協点と組み合わせて、最小の外傷で回復時間も短縮される眼科手術を利用できるようにする、小さなプローブを有する操作可能で有用なレーザービデオ内視鏡を提供する。

Claims (13)

1. ハンドピースを備える眼科手術用レーザービデオ内視鏡において、２３ゲージのスリーブを通過することのできるプローブを提供する改善であり、
   前記ハンドピースの先端に延びる中空で硬質なプローブを備え、
   前記プローブは先端部および基部を有し、
   前記プローブの前記先端部は、外径が約２５ミル、側壁の厚さが少なくとも約２ミル、長さが約４１０ミルであり、
   前記プローブの前記基部は、外径が少なくとも約３５ミル、側壁の厚さが少なくとも約５ミルであり、
   前記プローブは、レーザー導波ファイバーと、映像部品と、照明ファイバー束とを収容し、
   前記レーザー導波ファイバーは、その直径が約１００ミクロンであり、
   前記映像部品は、その直径が約１４ミルであり、
   前記照明ファイバー束は約２１０本のファイバーを有する
   ことを特徴とするレーザービデオ内視鏡。
2. 請求項１記載の改善において、前記硬質プローブは金属製であることを特徴とするレーザービデオ内視鏡。
3. 請求項１記載の改善において、前記映像部品は約６０００本のファイバーを有するファイバー光学束であることを特徴とするレーザービデオ内視鏡。
4. 請求項２記載の改善において、前記映像部品は約６０００本のファイバーを有するファイバー光学束であることを特徴とするレーザービデオ内視鏡。
5. 請求項１記載の内視鏡の改善において、
   前記レーザーファイバーは約５３２ナノメートルのレーザーエネルギーの伝送に適するものであり、
   前記映像部品にはカメラが連結され、
   前記映像部品と前記カメラとの間には、前記レーザーエネルギーの波長を遮断し、他の可視光は透過する遮断フィルターを備える
   ことを特徴とするレーザービデオ内視鏡。
6. 請求項３記載の内視鏡の改善において、
   前記レーザーファイバーは約５３２ナノメートルのレーザーエネルギーの伝送に適するものであり、
   前記映像部品と前記カメラとの間には、前記レーザーエネルギーの波長を遮断し、他の可視光は透過する遮断フィルターを備える
   ことを特徴とするレーザービデオ内視鏡。
7. 請求項５記載の改善において、前記硬質プローブは金属製であることを特徴とするレーザービデオ内視鏡。
8. 請求項６記載の改善において、前記硬質プローブは金属製であることを特徴とするレーザービデオ内視鏡。
9. ハンドピースを備える眼科手術用レーザービデオ内視鏡において、２３ゲージのスリーブを通過することのできるプローブを提供する改善であり、
   前記ハンドピースの先端に延びる中空で硬質なプローブを備え、
   前記プローブは先端部および基部を有し、
   前記プローブの前記先端部は、外径が約２５ミル、側壁の厚さが少なくとも約２ミルであり、
   前記プローブの前記基部は、外径が少なくとも約３５ミル、側壁の厚さが少なくとも約５ミルであり、
   前記プローブは、レーザー導波ファイバーと、映像部品と、照明ファイバー束とを収容する
   ことを特徴とするレーザービデオ内視鏡。
10. 請求項９記載の改善において、
    前記レーザー導波ファイバーは、その直径が約１００ミクロンであり、
    前記映像部品は、その直径が約１４ミルであり、
    前記照明ファイバー束は約２１０本のファイバーを有する
    ことを特徴とするレーザービデオ内視鏡。
11. 請求項１０記載の内視鏡の改善において、
    前記レーザーファイバーは約５３２ナノメートルのレーザーエネルギーの伝送に適するものであり、
    前記映像部品にはカメラが連結され、
    前記映像部品と前記カメラとの間には、前記レーザーエネルギーの波長を遮断し、他の可視光は透過する遮断フィルターを備える
    ことを特徴とするレーザービデオ内視鏡。
12. ハンドピースを備える眼科手術用レーザービデオ内視鏡において、２３ゲージのスリーブを通過することのできるプローブを提供する改善であり、
    前記ハンドピースの先端に延びる中空で硬質なプローブを備え、
    前記プローブは先端部および基部を有し、
    前記プローブの前記先端部は、外径が約２５ミル、側壁の厚さが少なくとも約２ミルであり、
    前記プローブは、レーザー導波ファイバーと、映像部品と、照明ファイバー束とを収容し、
    前記レーザー導波ファイバーは、その直径が約１００ミクロンであり、
    前記映像部品は、その直径が約１４ミルであり、
    前記照明ファイバー束は約２１０本のファイバーを有する
    ことを特徴とするレーザービデオ内視鏡。
13. 請求項１２記載の内視鏡の改善において、
    前記レーザーファイバーは約５３２ナノメートルのレーザーエネルギーの伝送に適するものであり、
    前記映像部品にはカメラが連結され、
    前記映像部品と前記カメラとの間には、前記レーザーエネルギーの波長を遮断し、他の可視光は透過する遮断フィルターを備える
    ことを特徴とするレーザービデオ内視鏡。

Images