JP2019514452A - 眼圧検出システム、デバイス、及び方法 - Google Patents

眼圧検出システム、デバイス、及び方法 Download PDF

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Abstract

眼の近位における圧力測定を可能にする眼科手術用システムは、患者の眼の切開を通じて挿入するように構成されたプローブ先端を有する照明プローブを含んでもよい。プローブ先端は、光ファイバーの遠位端を含んでもよく、光ファイバーの遠位端は、第1の反射面及び第2の反射面を含む。第1の反射面と第2の反射面とはキャビティによって分離されており、第2の反射面は、光ファイバーの遠位端の外面を形成している部分的に透明な壁によって提供される。

Description

本開示は、低侵襲手術中に腔内の圧力を特定するためのシステム、デバイス、及び方法に関する。特に、本開示は、患者の眼圧(IOP)を測定するためのシステム、デバイス、及び方法に関する。
典型的な硝子体網膜手術処置中、網膜又は眼の他の部分へのアクセスを可能にするために、硝子体眼房内の硝子体の一部分が除去される。硝子体の除去には、眼の形状を維持するために、及び眼内の適切な眼圧レベルを維持するために流体の灌流を伴う。眼の眼圧(IOP)は、大気圧と眼内の圧力の推定値との両方を基に算出される。
現在のいくつかの手法では、IOPの推定値は、眼から遠くにある手術コンソールに位置する圧力センサによる測定値を基に得られる。例えば、灌流ラインの近位端における圧力は、灌流ラインの遠位端における圧力を表すものとして測定される場合がある。流れ抵抗及び時間遅延などの要素により、こうした測定値に誤差が導入される。
眼から離れた位置における圧力測定により生じる遅れ及び誤差の可能性によって、一部の手法は満足のいかないものとなる。したがって、眼の手術中に眼圧を測定するための改良されたシステム、デバイス、及び方法が必要とされている。
本開示は、医療処置中に眼内の圧力を監視するシステム、デバイス、及び方法に関する。
例示的な医療システム及びデバイスが本明細書中に提供される。眼の近位における圧力測定を可能にする例示的な眼科手術用システムは、患者の眼の切開を通じて挿入するように構成されたプローブ先端を有する照明プローブを含んでもよい。プローブ先端は、光ファイバーの遠位端を含んでもよく、光ファイバーの遠位端は、第1の反射面及び第2の反射面を含む。第1の反射面と第2の反射面とはキャビティによって分離されており、第2の反射面は、光ファイバーの遠位端の外面を形成している部分的に透明な壁によって設けられている。
患者の眼内で手術を実施するための例示的な眼科用デバイスは、フレキシブルチューブに結合されるように構成された近位端を有する灌流カニューレ支持構造体と、灌流カニューレ支持構造体の遠位端から延びる長尺状管状部材とを含んでもよい。長尺状管状部材は、長尺状管状部材内に延びる中心ルーメンを有してもよい。眼科用デバイスは、圧力センサであって、長尺状管状部材の遠位端が眼内に配置されると圧力センサもまた眼内に配置されるように長尺状管状部材に近接して配置された圧力センサを更に含んでもよい。
眼の手術部位に流体を供給するための例示的な灌流ラインは、灌流カニューレ支持構造体と、灌流カニューレ支持構造体から遠位に延びている硬質長尺状管状部材とを含んでもよい。長尺状管状部材は、患者の眼の切開を通じて挿入するための大きさにされていてもよい。灌流ラインは、また、灌流カニューレ支持構造体から近位コネクタまで延びるフレキシブルチューブと、長尺状管状部材と近位コネクタとの間に配置された圧力センサとを含んでもよい。
眼の手術中における液体/ガス交換用の例示的な灌流弁が設けられ、弁体と、弁体内に配置された弁機構であって、ガス灌流と液体灌流との間の移行を容易にするように構成されている弁機構とを含んでもよい。灌流弁は、ガス源に結合された第1の入口コネクタと、液体源に結合された第2の入口コネクタと、灌流ラインに接続するための出口コネクタと、弁体に取り付けられた圧力センサとを更に含んでもよい。
前述の概要及び以下の詳細な説明は両方とも本質的に例示的及び説明的であり、本開示の範囲を限定することなく本開示の理解を提供することを目的とすると理解すべきである。この点に関し、当業者には、本開示の更なる態様、特徴、及び利点が添付の図面及び以下の詳細な説明から明らかとなろう。
添付の図面は、本明細書中に開示される器具、システム、及び方法の実装形態を示し、明細書とともに、本開示の原理を説明する役割を果たす。
手術システムの斜視図を示す。 図1の手術システムのブロック図である。 眼内のin situ手術デバイスの図である。 図4Aは光ファイバー圧力検出システムの図であり、図4Bは圧力検出光ファイバーの遠位端を示す。 灌流デバイス内に留置される際の、図4Bの圧力検出光ファイバーを示す。 図4Bの圧力検出光ファイバーを含む灌流デバイスの実装形態を示す。 図4Bの圧力検出光ファイバーを含む灌流デバイスの実装形態を示す。 図4Bの圧力検出光ファイバーを含む灌流デバイスの実装形態を示す。 圧力検出システムを含む灌流ラインの図である。 図6Aの灌流ラインに含まれる圧力検出システムの実装形態の図である。 図6Aの灌流ラインに含まれる圧力検出システムの実装形態の図である。 圧力検出システムを含む灌流ラインの図である。 圧力検出システムを含む灌流ラインの図である。 圧力検出システムを含む灌流弁の図である。 圧力検出システムを含む灌流弁の図である。 眼の処置中に眼内の圧力を測定するための方法の流れ図である。
ここで、本発明の例示的実施形態について詳細に述べる。その例は添付の図面に示されている。可能な限り、同一又は同様の部品の参照には、図面の全体を通して同じ参照番号を使用する。
本開示は、患者の眼内の圧力を測定するためのシステム、デバイス、及び方法に関する。眼の処置中に圧力を測定してもよく、圧力は、眼科手術用システムによって、眼科手術用システムの種々のサブシステムの制御に使用されてもよい。例えば、眼内の測定圧力が閾値を超える場合、例示的な眼科手術用システムは、眼への流体の流れを減少させるようにフルイディクスサブシステムを制御してもよい。従来の手法では、眼から遠くに位置する灌流ラインの近位端の圧力を測定することにより眼内の圧力のプロキシ値の測定を試みる場合がある。
本明細書中に記載されるシステム、デバイス、及び方法は、眼内で直接又は従来のシステムよりも眼に近い灌流ラインに沿って圧力を測定することによって、より正確な圧力測定値の収集を容易にする。システム及びデバイスは、異なる種類の圧力センサを含んでもよい。例えば、いくつかの実装形態は光ファイバーベースの圧力センサを含んでもよく、他の実装形態は、種々の微小電気機械システムベース(MEMSベース)の圧力センサを含んでもよい。眼内又は眼から数インチ以内に圧力センサを含むことで、患者の眼圧(IOP)を特定するために使用され得るより正確な圧力測定値を提供してもよい。手術システムは、特定時における眼の状態の正確な表示を提供するために、測定した圧力をIOPに変換するための制御ユニット又は他のコントローラを含んでもよい。IOPは大気圧及び眼圧両方の関数であるため、測定した圧力のIOPへの変換には、大気圧を検出し、大気圧と測定した圧力との両方を基にIOPを算出することを含んでもよい。
多くの外科手術は、崩壊のあらゆる可能性を低下させるために、眼を所望の高いIOPに維持しながら実施される。この所望のIOPを提供するために、灌流ラインを通じて流体を眼内に適切な量で供給してもよい。眼科手術用システムは測定した圧力を使用して、灌流量又は眼からの排出量を自動的に調整してもよい。測定した圧力の変化に迅速に応答することで、望ましくない所望のIOPからの逸脱を防止してもよい。
図1は、手術システム100として全般的に示される眼科手術用システムの例示的な実装形態を示す。本開示は眼科手術用システム100以外の多くの異なる種類の手術システムに当てはまるが、本明細書では、手術システム100は、本明細書中に記載される器具、システム及び方法の適切な状況を提供するために記載されている。示されるように、手術システム100は、基部ハウジング又はコンソール102と、眼の手術処置中におけるシステムの動作及び性能に関するデータを示すために使用してもよい対応するディスプレイスクリーン104とを含む。コンソール102は、典型的には、協働して外科医又は他のユーザが眼の手術処置など種々の手術処置を実施することを可能にするいくつかのサブシステムを含む。例示的なサブシステムについては、図2とともに以下でより詳細に記載する。
手術システム100は、複数の手術器具又はデバイスを含むものとして示される。これらのデバイスは、導管によってコンソール102に結合されてもよく、手術システム100の一部分を成してもよい。デバイス110及びデバイス112は、例えば、硝子体切除プローブ、照明プローブ、吸引プローブ、洗浄/灌流プローブ、排出カニューレ、超音波水晶体乳化吸引プローブ、ジアテルミープローブ、若しくは他の種類の医療器具を含む任意の数の医療器具及び/又は手術器具又はデバイスを示す。図1に示されるように、デバイス110は灌流カニューレであってもよく、デバイス112は照明プローブであってもよい。したがって、デバイス110は本明細書中では灌流デバイスと呼ばれる場合があり、デバイス112は照明プローブ又は照明デバイスと呼ばれる場合がある。デバイス110及びデバイス112の実装形態は、デバイス110及びデバイス112のいずれか又は両方が、手で操作するためにユーザの手で快適に把持されるように構成されるように、1つ以上のハンドピースを含んでもよい。他の実装形態では、外科医の他の手を空けて他の器具及びデバイスを使用し、処置を実施するために、デバイス110及びデバイス112のいずれか又は両方は、患者の眼の近傍に固定されるように構成されていてもよい。
デバイス110及びデバイス112は、コンソール102内に含まれる1つ以上のサブシステムに結合されていてもよい。例えば、灌流デバイス110は、ガス(例えば、空気又は別の適切なガス)又は平衡塩溶液などの液体など、1種以上の流体を患者の眼に供給する際に使用されるポンプ及び/又は真空の制御を容易にするフルイディクスサブシステム120(図2を参照)に結合されていてもよい。照明デバイス112は、光源及び又は他の光学部品を含んでもよい器具サブシステム130(図2を参照)に結合されていてもよい。いくつかの実施形態では、器具サブシステム130(図2を参照)は、また、照明デバイス112に電力を提供してもよく、照明デバイス112の動作を制御してもよい。
手術システム100は、デバイス110及びデバイス112に供給する導管を更に含む。導管109は灌流デバイス110をコンソール102に結合しており、導管111は照明デバイス112をコンソール102に結合している。導管109及び導管111は、デバイス110及びデバイス112の動作を提供するために、キャリアの中でもとりわけ、ケーブル、チューブ、ワイヤ、ファイバー、又は導体を含んでもよい。手術システム100のいくつかの実装形態はフットペダル114を更に含んでもよく、フットペダル114は、流量、速度、洗浄若しくは吸引、光の強度などの動作パラメータ並びに/又はデバイス110及びデバイス112の他のパラメータを含む手術システム100の種々の態様を制御するためにユーザにより操作され得る。
デバイス110及びデバイス112は、前区処置、後区処置、硝子体網膜処置、硝子体切除処置、白内障処置、及び/又は他の処置など様々な眼の処置のいずれかにおいて使用されてもよい。これらの眼の処置以外の手術処置が手術システム100並びにデバイス110及び/又はデバイス112によって実施されてもよい。
図2は、手術システム100の例示的な実装形態によるブロック図である。手術システム100は、コンソール102と、コンソール102に含まれているいくつかのサブシステムとを含んでもよい。この例では、コンソール102はコンピュータサブシステム103を含み、コンピュータサブシステム103は、ディスプレイスクリーン104(図1)、及び例えば、硝子体網膜手術処置などの眼の手術処置を実施するためにともに使用されるいくつかのサブシステムと通信するように構成されている。コンピュータサブシステム103は、中央処理ユニット、マイクロコントローラ、又は中央プロセッサなどの1つ以上の処理デバイスと、データストレージシステムとを含んでもよい。データストレージシステムは、RAM、ROM、フラッシュメモリ、ディスクベースハードドライブ及び/又はソリッドステートハードドライブなどの1つ以上の種類のメモリを含んでもよい。処理デバイスとデータストレージシステムはバスで通信してもよい。バスは、また、手術システム100のサブシステムのうちの1つ以上との通信、及び手術システム100のサブシステム間の通信を可能にしてもよい。
図2に示される実装形態のサブシステムのいくつかの例としては、フルイディクスサブシステム120、器具サブシステム130、及び例えば、フットペダル114を含むフットペダルサブシステム140が挙げられ得る。フルイディクスサブシステム120は、真空122及び/又はポンプ124を含む吸引圧力源を提供してもよい。ポンプ124は、ガス源及び又は液体源に結合されていてもよく、流体導管126を通じて患者の眼にガス又は液体を圧送するように構成されていてもよい。流体導管126又はその一部分は、コンソール102と例示的な器具132との間に導管134(図1)を介して延びてもよい。例示的な器具132は、図1のデバイス110及びデバイス112のいずれか又は両方を示してもよい。加えて、導管134は、図1の導管109及び導管111のいずれか又は両方を示してもよい。手術システム100は、通信モジュール162に結合された制御サブシステム160を更に含んでもよい。制御サブシステム160及び通信モジュール162は、フルイディクスサブシステム120の真空122及びポンプ124の制御など、デバイス110及び/又はサブシステム及び図2に示される他の機能の制御を容易にしてもよい。
図2に示されるように、手術システム100はセンササブシステム150を更に含んでもよく、センササブシステム150は、センサから信号を受信し、これらの信号を解釈するように構成されている。示されるように、センササブシステム150は、センサ154及び/又はセンサ156との通信を容易にするための通信チャネル152を含む。センサ154は、例示的な器具132上又は例示的な器具132内に配置されていてもよい。センサ156は、導管134の壁上又は導管134の壁内に配置されていてもよい。一部の実装形態では、通信チャネル152は、ワイヤ又はワイヤの集合体であってもよい。他の実装形態では、通信チャネル152は、Wi−Fi、Bluetooth(登録商標)などの無線通信チャネル又は他の通信チャネルであってもよい。センサ154及びセンサ156のいずれか又は両方は圧力センサであってもよい。適切な圧力センサとしては、光ファイバー圧力センサ及び/又はMEMS圧力センサが挙げられる。MEMS圧力センサは、MEMS製造技術により形成されるダイヤフラム若しくはカンチレバー構造を有してもよい。他の種類の圧力センサもまた適切である。
図3は、手術処置の実施中、眼300に挿入されたデバイス110の遠位部及びデバイス112の遠位部を示す。眼300は、水晶体302、強膜304、及び網膜306を含むいくつかの構成要素を含む。眼の後区は、処置中に一部除去され得る硝子体液308で満たされている。図3に示されるように、デバイス110は灌流カニューレであり、デバイス112は照明プローブである。デバイス110及びデバイス112の両方は長尺状管状部材を含み、長尺状管状部材は、直径1ミリメートル未満であってもよく、眼300の後房にアクセスを与えるために強膜304に作成された開口に配置され得るエントリカニューレ310及びエントリカニューレ312を通じて挿入するための大きさであってもよい。例えば、デバイス110及びデバイス112は、0.6mm未満の外径と約0.3mm未満の内径を有する長尺状管状部材を含んでもよい。長尺状管状部材は、25ゲージ針であってもこれより高ゲージの針であってもよい。照明デバイス112は眼300の後房に光を提供し、硝子体液及び又は網膜306などの後房内の物質を外科医が見ることを可能にしてもよい。デバイス110は、処置中、眼300が維持し、形作るのを確実にするために、塩溶液などの流体を眼に供給してもよい。デバイス110及びデバイス112の実装形態はそれぞれ又は両方とも、眼300の後房内の圧力の測定値を提供するための圧力検出システムを含んでもよい。
図4Aは、図1の例示的な手術システムに含まれてもよい光ファイバー圧力検出システム400の図である。圧力検出システム400は、コンソール102(図1)のハウジング内に配置されてもよい信号調整器402を含む。信号調整器402は、センササブシステム150(図2)の一実施形態であってもよい。信号調整器402は光源404を含んでもよい。いくつかの場合では、光源404は、ハロゲンタングステンランプ、高圧アークランプ(例えば、メタルハライド又はキセノンを使用する)、発光ダイオード(LED)、レーザー、又は他の光源を含んでもよい。光源404により発生した光は、光源404と2×2光結合器406との間に延びる光ファイバー又は別の光チャネルによって2×2光結合器406に伝送されてもよい。一部の実装形態では、光は、光結合器406に入る前又は入った後に、例えば、1つ以上のレンズ、ミラー及び/又は減衰器などの1つ以上の光学素子を通過してもよい。光結合器406は、光コネクタ410によって光ファイバー408に結合されてもよい。光コネクタ410は、信号調整器402の壁に固定されてもよく、光ファイバー408との接続を容易にしてもよい。
光ファイバー408は、その遠位先端に光ファイバー圧力センサ412を含んでもよい。光ファイバー408及び光ファイバー圧力センサ412は直径が約0.05mm〜約0.250mmの範囲であってもよい。他の寸法も考えられる。一部の実装形態では、光ファイバー圧力センサ412はファブリペロー型圧力センサであってもよい。図4Bに示すように、光ファイバー408はその遠位端に少なくとも2つの反射面を含む。反射面は集合的に反射面414と呼ばれる。第1の反射面414Aは入射光の一部を透過する一方、第1の反射416Aを光結合器406に再度導いてもよい。第1の反射面414Aから遠位にあるのはキャビティ418である。キャビティ418はファブリペローキャビティであってもよく、空気若しくは別のガスが充填されていてもよく、又は真空密閉チャンバであってもよい。第2の反射面414Bはキャビティ418の遠位側を画定し、第1の反射416Aのように第2の反射416Bを光結合器406に再度導く。第2の反射面414Bは部分的に透明な壁420によって提供される。第2の反射面414Bに入射する光の一部は光結合器406に再度導かれるが、第2の反射面414Bに入射する光の別の部分は壁420を透過し、眼300の後房(図3)に入る。この透過された光416Cによって、眼300の後房内の特徴を外科医が可視化することを可能にしてもよい。
この例では、第1及び第2の反射416は光ファイバー408に沿って光結合器406に再び移動する。光結合器406は後方に移動する光を信号捕捉デバイス430に導く。信号捕捉デバイス430は光学部品432を含み、光学部品432は、レンズ、ミラー、及び/又はフィルタを含んでもよい。信号捕捉デバイス430は、光学くさび434及び画像捕捉デバイス436を更に含んでもよい。光学くさび434は、光学平面又はわずかな角度を有して形成された複数の光学平面であってもよい。画像捕捉デバイス436は、電荷結合デバイス(CCD)、相補性金属酸化膜半導体(CMOS)ベース画像センサ、又は別の類似の種類の画像捕捉デバイスであってもよい。
この例では、画像捕捉デバイス436は、第1の反射416Aと第2の反射416Bとの間の干渉又は位相差によって生成された干渉信号を捕捉する。干渉信号は、コンピュータサブシステム103の画像プロセッサ若しくは中央処理ユニットによって、又は検出システム400内に構成要素として収容された適切なプロセッサによって処理される。第1の反射面414Aと第2の反射面414Bとの間の距離が変化するにつれて干渉信号は変化する。反射面414間の距離は、図3の眼300内に存在する圧力に応じて変化してもよい。例えば、眼300内の圧力が増加するにつれてキャビティ418の大きさ(及び反射面414間の距離)が減少するように、壁420は曲がっていてもよい。校正プロセスによって、干渉信号は、手術システム100のコンピュータサブシステム103又はセンササブシステム150(図1及び図2)により、特定の測定した圧力レベルを示すものとして解釈され得る。
圧力検出システム400は光ファイバー圧力センサ412とともに、図1のデバイス112などの、及び図3に示すように、照明プローブとして実装されてもよい。照明プローブは、眼300など患者の体腔内における光ファイバー圧力センサ412の遠位端の配置及び位置決めを容易にしてもよい。例示的な照明プローブのいくつかの実装形態は、光ファイバー圧力センサ及び照明を提供するための更なる光ファイバーを含んでもよい。開示される他の実装形態では、光ファイバー圧力センサ412は照明プローブ以外のデバイスに組み込まれてもよい。圧力検出システム400のいくつかの実装形態は、照明デバイス112の圧力検出実装形態内の従来の照明ファイバーのそばに含まれてもよい。このような実装形態は、圧力検出光ファイバーとして構成された第1の光ファイバーを含んでもよく、房内に照明を与えるように構成された第2の光ファイバーを更に含んでもよい。ファイバーは両方とも、中心ルーメンを有する又は複数のルーメンを有する外部長尺状管状部材内に延びてもよく、そのような外部長尺状管状部材から展開可能であってもよい。2つの光ファイバーは、ともに結合され、長尺状管状部材からともに展開されてもよい。このような実装形態は、いくつかの点で、図5Aの例示的な灌流デバイス500に類似してもよい。
図5Aは、例示的な灌流デバイス500において展開された図4Bの例示的な光ファイバー圧力センサ412を示す。灌流デバイス500は、図1及び図3とともに上述したデバイス110に類似し得る。灌流デバイス500は、灌流カニューレ支持構造体504から遠位に延びる長尺状管状部材502を含んでもよい。長尺状管状部材502及び支持構造体504の両方は、ステンレス鋼又は硬質高分子材料などの硬質材料から形成されていてもよい。長尺状管状部材502はルーメン506を含み、ルーメン506を通じて、光ファイバー圧力センサ508が眼300の前房に導入されてもよい。光ファイバー圧力センサ508は、図4A及び図4Bの圧力センサ412のようなファブリペロー型圧力センサであってもよい。いくつかの実装形態は眼300に照明を与えるために部分的に透明な壁420(図4B)を含んでもよいが、他の実装形態は、あらゆる光を透過させない不透明な壁420又は壁420上の第2の反射面414Bを含んでもよい。支持構造体504は、支持構造体504とコンソール102(図1の)との間に延びてもよいフレキシブルチューブ510に結合してもよい。したがって、フレキシブルチューブ510は図1に示される導管109であってもよい。
支持構造体504は、フレキシブルチューブ510のルーメンに挿入可能な部材を含んでもよい、及び/又は支持構造体504は接着剤によってフレキシブルチューブ510に取り付けられていてもよい。矢印512によって示されるように、光ファイバー圧力センサ508の遠位端が長尺状管状部材502の遠位端を越えて延びるように、光ファイバー圧力センサ508はルーメン506から延びてもよい。同様に、圧力センサ508の遠位端が長尺状管状部材502を越えて延びないように、光ファイバー圧力センサ508はルーメン506内に後退させてもよい。
例えば、長尺状管状部材502が図3のエントリカニューレ310のようなエントリカニューレ内に延びる場合、光ファイバー圧力センサ508の遠位先端は、挿入中の圧力センサ508の損傷を防ぐためにルーメン506内に配置されてもよい。その後、外科医又は別の術者が圧力センサ508をルーメン506から突出させてもよい。圧力センサ508をルーメン506の外側に展開することによって測定精度を向上させてもよい。
図5B、図5C、及び図5Dは、図4Bの例示的な光ファイバー圧力センサ412を含む灌流デバイスの例示的な実装形態を示す。灌流デバイス520は長尺状管状部材522を含み、長尺状管状部材522内にルーメン524を有する。ルーメン524は、ガス又は液体などの流体を眼300に導入することを可能にしてもよい。加えて、光学圧力センサは、ルーメン524内に配置してもよい、又はルーメン524内を通過させて眼300の前房に入れてもよい。デバイス520は、支持構造体528の一部分を受け入れるコンプレッションフィッティング構造体526を含む。支持構造体は、長尺状管状部材522と一体形成されてもよい。コンプレッションフィッティング構造体526は、支持構造体528を受け入れるような大きさにされ、そのように構成されたルーメンを含む複数のルーメンを有してもよい。複数のルーメンは、また、光ファイバーチューブ532A及びフレキシブルチューブ532Bへの接続を可能にする。チューブ532A及びチューブ532Bのそれぞれは、コンプレッションフィッティング構造体526の近位ルーメンに結合している。これらの近位ルーメンは、コンプレッションフィッティング構造体526内でともに接合され、単一遠位ルーメンを形成している。支持構造体528は、コンプレッションフィッティング構造体526の単一遠位ルーメンに挿入可能であってよい又はそうでなければ結合可能であってもよい。圧力センサは、光ファイバーチューブ532Aを通って、コンプレッションフィッティング構造体526を通って、それにより長尺状管状部材522のルーメン524に挿入可能であってもよい。コンプレッションフィッティング構造体526における漏れが防止され得るように、コンプレッションフィッティング構造体526は、光ファイバーチューブ532A、フレキシブルチューブ532B、及び支持構造体528に密閉的に結合していてもよい。フレキシブルチューブ532Bは、眼300への流体及び/若しくはガスの導入又は眼300からの流体及び/若しくはガスの吸引を可能にしてもよい。
図5Cは、多くの点でそれぞれ図5A及び図5Bのデバイス500及びデバイス520に類似し得る灌流デバイス540を示す。灌流デバイス540は長尺状管状部材542を含み、長尺状管状部材542はその中に延びるルーメン544を有する。長尺状管状部材542は支持構造体546から遠位に延びる。支持構造体546はフレキシブルチューブ548に結合されている。一部の実装形態では、フレキシブルチューブ548は支持構造体546上に圧入されていてもよい。代替的に又は付加的に、フレキシブルチューブ548はフレキシブルチューブ548の遠位端において接着剤により支持構造体546に取り付けられていてもよい。フレキシブルチューブ548の近位端はコンプレッションフィッティング構造体550に結合されていてもよい。コンプレッションフィッティング構造体550は、複数の構成要素の結合を容易にして光ファイバー圧力センサがフレキシブルチューブ548のルーメンを通過するのを可能にする一方で、流体がフレキシブルチューブ548のルーメンを通過することも可能にする。コンプレッションフィッティング構造体は、コネクタ552(ルアー型コネクタであってもよい)及びコネクタ554を含む。コネクタ552は、流体源又は流体源に接続している別のチューブ若しくは導管に結合されていてもよい。コネクタ554は光ファイバーチューブ556を受け入れてもよく、光ファイバーチューブ556内に光ファイバー圧力センサを通過させてもよい。一部の実装形態では、図4A及び図4Bの光ファイバー圧力センサ412は、眼300に導入するために、光ファイバーチューブ556、コンプレッションフィッティング構造体550のコネクタ554、フレキシブルチューブ548のルーメン、及び長尺状管状部材542のルーメン544を通過させてもよい。
ここで図5Dを参照すると、この図に示されているのは、本開示の態様による灌流デバイスの別の実装形態である。灌流デバイス560は長尺状管状部材562を含んでもよく、長尺状管状部材562は、その中に延びるルーメン564を有する。長尺状管状部材562は支持構造体566に結合されていてもよい。支持構造体566は、第1のチューブ部568Aの遠位端に結合されていてもよい。第1のチューブ部568Aの近位端は、コンプレッションフィッティング構造体570に結合されていてもよい。コンプレッションフィッティング構造体570は、図5Cのコンプレッションフィッティング構造体550、及び図5Bのコンプレッションフィッティング構造体530に類似してもよい。コンプレッションフィッティング構造体570は光ファイバーチューブ572と第2のフレキシブルチューブ部568Bとをともに結合して、光ファイバー圧力センサをルーメン564から展開させる一方、また、眼300に流体を供給してもよい。第2のフレキシブルチューブ部568Bの近位端は結合器574を含み、結合器574は、チューブ部568Bを流体源に、又は流体源を含むコンソール102などのコンソールに接続するように機能してもよい。一部の実装形態では、結合器574は、ルアーねじ山型(luer thread−style)結合器であってもよい。
図6Aは、圧力検出システム610を含む例示的な灌流システム600の図である。図6Aに示すように、例示的な灌流システム600は、多くの点で図5Aに示される灌流デバイス500に類似してもよい灌流カニューレ602を含んでもよい。灌流カニューレ602はフレキシブルチューブ604によって圧力検出システム610に結合されている。図6Bに、圧力検出システム610は断面で示されており、第2のフレキシブルチューブ612によって灌流弁614に結合されている。灌流弁614は、Fort Worth,TXに所在のAlcon,Inc.によって開発されたAuto−Infusion Valveであってもよい。灌流弁614は、弁機構によって液体ライン616とガスライン618とに結合するように構成されていてもよい。灌流弁614は、ガス灌流又は液体灌流を供給するためにガスライン618と液体ライン616との間で制御可能に移行してもよい。例えば、外科医は、眼300にガス又は液体を灌流させるために図1のフットペダル114を使用し、ガスライン618と液体ライン616との間で選択してもよい。圧力検出システム610は電気ライン620に結合されていてもよい。電気ライン620は、圧力検出システム610内に収容された圧力センサに結合され得る電力ライン及び/又は信号ラインを含んでもよい。
図6B及び図6Cは、図6Aの例示的な灌流ラインに含まれる圧力検出システムの例示的な実装形態の図である。図6Bは、圧力検出システム610を断面図で示す。圧力検出システム610は、チャンバ632を有するハウジング630と、ハウジング630内に画定される流路634とを含む。センサ暴露チャネル636は流路634に結合し、圧力センサ640を流路634内の圧力に暴露させる。圧力センサ640は、センサ回路642に配置されたMEMS圧力センサであってもよい。電力ライン及び信号ラインは図6Aの電気ライン620のように、センサハウジング630の開口部644を通じて提供されてもよい。流路634の遠位端及び近位端は、圧力検出システム610を図6Aのフレキシブルチューブ604とフレキシブルチューブ612とに結合することを可能とするための入口コネクタ646A及び出口コネクタ646Bを含んでもよい。
図6Cは、圧力検出システム610の更なる実装形態を示す。図6Cに示される実装形態は、流路634に沿って近位コネクタ650及び遠位コネクタ652を含む。コネクタ650及びコネクタ652は、圧力検出システム610を、同じく図6Cの断面図に示される灌流弁614の近傍に配置することを可能にしてもよい。灌流弁614は、弁機構655を有する弁体653と、コネクタ650と直接接続しているコネクタ654とを含んでもよい。コネクタ652はルアーバーブ型(luer−to−barb type)コネクタ656のルアーコネクタ部に結合していてもよい。そのバーブ部は、図6Aのフレキシブルチューブ604などのフレキシブルチューブに結合されていてもよい。したがって、図6Cに示すような圧力検出システム610の実装形態は、図6Aの第2のフレキシブルチューブ612を含まなくてもよい。
図7A及び図7Bは、圧力検出システムを含む例示的な灌流ラインの図である。図7Aは、例示的な灌流ライン700を示す。灌流ライン700は長尺状管状部材702を含み、長尺状管状部材702は、その中に形成されたルーメン704を有する。長尺状管状部材702は支持構造体706に結合されており、支持構造体706は更に、フレキシブルチューブ708の遠位端に結合されている。フレキシブルチューブ708の近位端はコネクタ710を含み、コネクタ710は、灌流ライン700を、図1及び図2に示される手術システム100のコンソール102等のコンソールに結合するために使用されてもよい。支持構造体706とコネクタ710との間において、圧力センサシステム712(断面図で示される)がフレキシブルチューブ708の壁に取り付けられていてもよい。圧力センサシステム712は、MEMS圧力センサなどのセンサデバイス712Bを囲むハウジング712Aを含んでもよい。
フレキシブルチューブ708の壁の開口部によって、圧力センサシステム712を、フレキシブルチューブ708の全長に延びるルーメン内の圧力に暴露させてもよい。一部の実装形態では、ハウジング712Aは、フレキシブルチューブ708の外面に取り付けられていてもよい。他の実装形態では、ハウジング712Aは、フレキシブルチューブ708の壁によって形成されていてもよい。図7Aに示すように、圧力センサシステム712は、電気ライン714によってコンソール102に結合されていてもよい。例示的な灌流ライン700のいくつかの実装形態は、フレキシブルチューブ708の外側に配置された電気ライン714を含んでもよい。一部の実装形態では、電気ライン714はフレキシブルチューブ708に、フレキシブルチューブ708の長さの少なくとも一部に沿って固定されていてもよい。他の実装形態では、電気ライン714はフレキシブルチューブ708の壁内に配置されていてもよい。例えば、フレキシブルチューブ708は互いに重ねて堆積させたいくつかの材料層によって形成されていてもよく、電気ライン714はこのような2つの層の間に配置されていてもよい。圧力センサシステム712は支持構造体706から距離D1だけずれていてもよい。一部の実装形態では、距離D1は約5.08センチメートル(約2インチ)〜約10.16センチメートル(約4インチ)の範囲であってもよい。他の実装形態では、圧力センサシステム712は、支持構造体706のより近くに又は支持構造体706からより遠くに配置されていてもよい。
図7Bは、灌流ライン750の一部分を示す。灌流ライン750は、中に延びるルーメン756を有する長尺状管状部材754に結合された硬質支持構造体752を含む。硬質支持構造体752の近位端はフレキシブルチューブ758に結合されていてもよく、フレキシブルチューブ758は、その近位端に、図7Aのコネクタ710等のコネクタ又は別の適切なコネクタを有してもよい。支持構造体752は、眼300の近辺における配置を容易にするために角度を成していてもよい。圧力センサシステム760(断面図で示される)は、支持構造体752の壁を通るチャネルによって支持構造体752の中心ルーメンに結合されていてもよい。電気ライン762は、圧力センサシステム760の構成要素に電力を伝送し、圧力センサシステム760から測定信号を伝送するために圧力センサシステム760に結合していてもよい。一部の実装形態では、支持構造体752は、図7Bに示される湾曲部又は角度のない直線構成を有してもよい。
図8A及び図8Bは、圧力センサシステムを含む例示的な灌流弁800の図である。灌流弁800は、ユーザがガス源と液体源との間で選択することを可能にしてもよい。灌流弁800の遠位端はフレキシブルチューブ802に結合されていてもよく、フレキシブルチューブ802はその遠位端において灌流カニューレ804に接続している。灌流弁800は更に、液体ライン806によって液体源に、ガスライン808によってガス源に結合されている。液体源及びガス源は、図2に示されるフルイディクスサブシステム120に含まれていてもよい。灌流弁800は圧力センサシステム810を更に含む。
圧力センサシステム810は、圧力センサ814を収容するセンサハウジング812を含む。一部の実装形態では、センサハウジング812は弁体と一体形成されていてもよい。圧力センサ814は、弁800内に延びるチャネルと流体連通している。示されるように、圧力センサ814は、チャネルを介して、弁800内の、遠位結合器816と弁800内の接続の液体ライン部820及びガスライン部822接合部818との間に延びるルーメンと連通している。電気ライン824は、圧力センサ814をコンソール102等のコンソールに接続してもよい。より具体的には、電気ライン824は圧力センサを、図2に示されるセンササブシステム150に接続してもよい。このようにして、弁800は、弁800内の圧力を示す圧力測定値を提供してもよい。一部の実装形態では、弁800は、灌流カニューレ804及び患者の眼300から30.48センチメートル(12インチ)未満離れて配置されていてもよい。したがって、灌流弁800を使用した場合に得られる圧力測定値は、絶対圧力測定値及び過渡圧力測定値の観点において、したがって、コンソール102内で生成される圧力の推定値より正確であってもよい。
図9は、眼の処置中に眼内の圧力を測定するための例示的な方法の流れ図である。方法900は、いくつかの列挙された操作又はステップとして図9に示される。方法900の実施形態は、列挙された操作の前、後、間に、又は下位操作として更なる操作を含んでもよい。加えて、方法900のいくつかの実施形態は、列挙された操作のうちの1つ以上を省略してもよい。参照番号902において、長尺状管状部材を、図3に示すように、患者の眼に導入してもよい。長尺状管状部材は、例えば、図1、図3、図4B、図5A〜図5D、図6A〜図6C、図7A〜図7B、及び/又は図8A〜図8Bに示されるようなデバイス110又はデバイス112等の眼科用デバイスの一部であってもよい。例えば、器具は、例えば、図1、図3、図5A〜図5D、図6A〜図6C、図7A〜図7B及び/又は図8A〜図8Bのデバイス110等の排出カニューレであってもよく、又はこのような排出カニューレを含んでもよい。別の例として、長尺状管状部材は、例えば、図1、図3及び図4A〜図4Bに示されるデバイス112等の照明プローブの一部であってもよい。長尺状管状部材の少なくとも一部分は、図3に示されるエントリカニューレ等のエントリカニューレを通じて、又は図3に見られるように強膜304内に作成された切開を通じて挿入されてもよい。器具の遠位領域206は、網膜251に近接して配置されてもよい。
参照番号904において、流体圧力が眼の近傍の位置で測定される。例えば、図3に見られるように、デバイス110又はデバイス112を使用して、眼300の前房内の圧力を測定してもよい。圧力センサは照明プローブの光ファイバー先端の一部であってもよく、又は図5A〜図5Dの灌流デバイス500、520、540及び560等の灌流カニューレを通じて展開させてもよい。例えば、図6A〜図6C、図7A〜図7B、及び図8A〜図8Bに示されるような他の実装形態では、圧力センサは、コンソールと遠位デバイス先端との間に延びるラインに沿って展開させてもよい。したがって、一部の実装形態では、圧力測定値は眼300の外部ではあるものの、眼300から約30.48センチメートル(約12インチ)以内において得られてもよい。圧力測定値は、灌流ライン内から、灌流ラインの一部に沿って配置された圧力センサハウジング内から、及び/又は灌流弁内から得られてもよい。眼内又は眼から30.48センチメートル(12インチ)未満離れた位置のいずれかにおいて圧力を測定することによって、より正確な圧力測定値が得られてもよい。その眼300への近さによって、これらの圧力測定値は眼300内の圧力をより正確に反映してもよく、また、眼300内の、又は灌流デバイスのフレキシブルチューブに沿った圧力変化をより正確に且つより迅速に反映してもよい。
参照番号906において、測定した圧力に基づき眼圧が算出されてもよい。例えば、眼圧は、測定した圧力及び大気圧などの周囲圧力に基づき算出されてもよい。一部の実装形態では、眼圧の推定値もまた、眼への流量及び眼からの流量に基づき算出されてもよい。差異を確認するために、測定された眼圧と眼圧の推定値とを比較してもよい。
参照番号908において、測定した圧力に基づき算出された眼圧を使用して、眼300への又は眼300からの流量を調整してもよい。このようにして、眼300内の所望の圧力を維持するように、又は眼300内の圧力を所望の圧力範囲内に維持するようにコンソール102を操作してもよい。圧力を所望のレベルに維持することによって、眼300が崩壊するのを防止してもよく、また、失明につながるおそれのある網膜及び眼の他の構成要素の永久的な損傷をもたらす可能性のある高圧レベルに暴露するのを防止してもよい。
本明細書中に記載されるシステム、デバイス、及び方法は、患者の眼内の圧力の真の測定値、又は従来のシステム及びデバイスが現在可能とするものよりも眼の近傍での測定値をユーザが得ることを可能にする。これらのシステム、デバイス、及び方法は、より正確な圧力測定値を提供し、処置中に眼内の適切な圧力レベルを維持する労力を改善することができる。
当業者であれば、本開示に包含される実装形態は上述の特定の例示的な実装形態に限定されないことを理解するであろう。この点に関して、例証的な実装形態を示し、記載してきたが、前述の開示において、広範な修正、変更、及び置換は考えられる。本開示の範囲から逸脱することなく前述のものに対しこのような変更を施してもよいことは理解される。したがって、添付の特許請求の範囲が広く且つ本開示に合致するように解釈されることが適切である。

Claims (25)

  1. 患者の眼の切開を通じて挿入するように構成されたプローブ先端であって、光ファイバーの遠位端を含むプローブ先端を有する照明プローブであって、前記光ファイバーの前記遠位端は、
    第1の反射面と、
    前記光ファイバーの前記遠位端の外面を形成している部分的に透明な壁を含む第2の反射面と
    を含み、
    前記第1の反射面と前記第2の反射面とはキャビティによって分離されている、
    照明プローブを含む、眼科手術用システム。
  2. 光ファイバー圧力検出システムを更に含み、前記光ファイバー圧力検出システムは、
    前記光ファイバーにも結合されている2×2光結合器に結合された光源と、
    前記2×2光結合器に結合された、前記光ファイバーの前記遠位端から信号を受信し、前記信号の位相差を決定するための画像捕捉デバイスであって、前記位相差は、前記光ファイバーの前記遠位端の前記外面で測定した圧力に対応する、画像捕捉デバイスと
    を含む、請求項1に記載の眼科手術用システム。
  3. 前記位相差を処理して眼圧を特定するためのプロセッサを有するコンピュータサブシステムを更に含む、請求項2に記載の眼科手術用システム。
  4. 流体導管を通って患者の眼に達する流体の流れを制御するように構成されたフルイディクスサブシステムを更に含み、前記フルイディクスサブシステムは前記測定した圧力に基づき前記流体の流れを制御する、請求項1に記載の眼科手術用システム。
  5. 前記部分的に透明な壁は眼に照明を与えて、外科医が前記眼内の特徴を可視化することを可能にする、請求項1に記載の眼科手術用システム。
  6. 前記キャビティはファブリペローキャビティである、請求項1に記載の眼科手術用システム。
  7. 患者の眼内で手術を実施するための眼科用デバイスであって、
    フレキシブルチューブに結合されるように構成された近位端を有する灌流カニューレ支持構造体と、
    前記灌流カニューレ支持構造体の遠位端から延びる長尺状管状部材であって、前記長尺状管状部材内に延びる中心ルーメンを有する、長尺状管状部材と、
    圧力センサであって、前記長尺状管状部材の遠位端が前記眼内に配置されると前記圧力センサもまた前記眼内に配置されるように前記長尺状管状部材に近接して配置された圧力センサと、
    を含む、眼科用デバイス。
  8. 前記圧力センサは、前記長尺状管状部材に対して可動であり、前記長尺状管状部材の前記中心ルーメンから伸展可能である及び/又は前記中心ルーメン内に後退可能である、請求項7に記載の眼科用デバイス。
  9. 前記圧力センサは光ファイバー圧力センサである、請求項8に記載の眼科用デバイス。
  10. 前記圧力センサは、前記長尺状管状部材の壁に取り付けられている、請求項7に記載の眼科用デバイス。
  11. 灌流ライン及び光ファイバーラインを受け入れ、前記灌流ライン及び前記光ファイバーラインを、前記灌流カニューレ支持構造体に結合する前記フレキシブルチューブに結合するコンプレッションフィッティング本体を更に含む、請求項7に記載の眼科用デバイス。
  12. 前記光ファイバーラインはセンササブシステムに結合するように配置されており、前記灌流ラインはフルイディックサブシステムに結合している、請求項11に記載の眼科用デバイス。
  13. 眼の手術部位に流体を供給するための灌流ラインであって、
    灌流カニューレ支持構造体と、
    前記灌流カニューレ支持構造体から遠位に延びている硬質長尺状管状部材であって、患者の眼の切開を通じて挿入するための大きさにされている、長尺状管状部材と、
    前記灌流カニューレ支持構造体から近位コネクタまで延びるフレキシブルチューブと、
    前記長尺状管状部材と前記近位コネクタとの間に配置された圧力センサと
    を含む、灌流ライン。
  14. 前記フレキシブルチューブの近位部分と前記フレキシブルチューブの遠位部分との間に配置されたセンサハウジングを更に含み、前記圧力センサは前記センサハウジング内に配置されている、請求項13に記載の灌流ライン。
  15. 前記センサハウジングは、前記フレキシブルチューブの前記近位部分に結合するように配置された入口コネクタと、前記フレキシブルチューブの前記遠位部分に結合するように配置された出口コネクタとを含む、請求項14に記載の灌流ライン。
  16. 前記入口コネクタ及び前記出口コネクタはルアーコネクタである、請求項15に記載の灌流ライン。
  17. 前記センサハウジングの壁を介して前記圧力センサに結合された少なくとも1つの電気ラインを更に含む、請求項14に記載の灌流ライン。
  18. 前記圧力センサは、前記灌流カニューレ支持構造体から第1の距離にて前記フレキシブルチューブに取り付けられている、請求項13に記載の灌流ライン。
  19. 前記圧力センサに結合している少なくとも1つの電気ラインは、前記フレキシブルチューブに沿って前記近位コネクタの方に近位に延びている、請求項18に記載の灌流ライン。
  20. 前記第1の距離は、約5.08センチメートル(約2インチ)〜約10.16センチメートル(約4インチ)の範囲内である、請求項18に記載の灌流ライン。
  21. 前記圧力センサは前記灌流カニューレ支持構造体に取り付けられている、請求項13に記載の灌流ライン。
  22. 前記灌流カニューレ支持構造体は、前記長尺状管状部材の中心軸線が、前記灌流カニューレ支持構造体に接続している前記フレキシブルチューブの遠位端の中心軸線と角度を成すように、湾曲部を含む、請求項21に記載の灌流ライン。
  23. 眼の手術中における液体/ガス交換用の灌流弁であって、
    弁体と、
    前記弁体内に配置された弁機構であって、ガス灌流と液体灌流との間の移行を容易にするように構成されている、弁機構と、
    ガス源に結合された第1の入口コネクタと、
    液体源に結合された第2の入口コネクタと、
    灌流ラインに接続するための出口コネクタと、
    前記弁体に取り付けられた圧力センサと
    を含む、灌流弁。
  24. 前記圧力センサは、前記出口コネクタと前記第2の入口コネクタとの間に配置されている、請求項23に記載の灌流弁。
  25. 前記圧力センサは、前記弁体に取り付けられた圧力センサハウジング内に収容されており、前記圧力センサハウジングは、前記圧力センサに接続している少なくとも1つの電気ラインを受け入れるための開口部を含む、請求項23に記載の灌流弁。
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