JP2020508167A - 慣性ダンパを備えた往復動手術器具 - Google Patents

Abstract

手持ち式往復動手術器具は、往復動手術器具のダイヤフラム組立体の運動量を打ち消すために慣性ダンパを含み得る。慣性ダンパの運動量は、慣性ダンパの運動量がダイヤフラム組立体の運動量に対して大きさが同等であり、方向が反対であるように調整され得る。ダイヤフラム組立体は、切断器具を含み得る。ダイヤフラム組立体および慣性ダンパの組み合わせられた運動量は、正味運動量の低減をもたらす可能性があり、これは外科医が触覚的に経験する往復動手術器具の振動を低減し得、それにより外科医の快適性が改善される。

Description

本開示は、慣性ダンパを有する往復動手術器具に関し、より具体的には、慣性ダンパを有する硝子体切除プローブに関する。本開示はまた、慣性ダンパを備えた往復動手術器具を使用して眼科手術を実施する方法を開示する。

眼科手術は、毎年何万人もの患者の視力を保つためおよび改善するために眼に対して実施される。しかしながら、眼の中のわずかな変化に対する視力の敏感さおよび多くの眼の構造の精巧で繊細な性質を考えると、眼科手術は実施が困難であり、軽微またはまれな手術ミスの低減または手術手技の精度または正確さのほんのわずかな改善は手術後の患者の視力に大きな違いをもたらす可能性がある。

硝子体網膜手術、一種の眼科手術は、硝子体液および網膜など眼の内部部分を伴う様々な繊細な処置を包含する。黄斑上膜；糖尿病性網膜症；硝子体出血；斑円孔；網膜剥離；白内障手術の合併症；または他の眼疾患を含む多くの眼疾患の治療において視覚的感覚能力を改善するために、様々な硝子体網膜手術が用いられている。

硝子体網膜手術中、眼科医は通常、角膜を通して眼の内部の眼底を観察するために外科用顕微鏡を使用し、その間、強膜を貫通する手術用具を導入して、様々な異なる手技のいずれかを実行することができる。外科用顕微鏡は、硝子体網膜手術中に画像化および任意選択的に眼底の照明を提供し得る。硝子体網膜手術中、患者は典型的には手術用顕微鏡の下に仰向けになり、眼を露出させ続けるために開瞼器が使用される。

硝子体網膜手術などの現代の眼科手術は、通常、特殊な外科用プローブ；輸液ポンプ；空気圧バルブ；空気圧ポンプ；空気圧コンプレッサ；アスピレータ；照明源；冷却ファン；レーザ；または他の機器などの複雑な機器を用いて実施される。硝子体網膜手術で使用される外科用プローブは、往復動硝子体切除プローブを含み得る。いくつかの往復動硝子体切除プローブは、外科用プローブに含まれる往復動カッターのデューティサイクルの制御を可能にする二重空気圧作動入力を使用し得る。比較的高い切断速度で動作する外科用プローブは、使用中にかなりの振動を生じる可能性があり、これは不快であり得、また外科医の作業条件に悪影響を及ぼし得る。

本開示は、眼科手術において使用するための往復動手術器具を開示する。往復動手術器具は、ハウジング本体と、ハウジング本体内に形成された第１のチャネルと、ハウジング本体内に形成された第２のチャネルと、第１の質量を有するダイヤフラム組立体とを含み得る。ダイヤフラム組立体は、第１のダイヤフラムと手術用カッターとを含み得る。ダイヤフラムは、ダイヤフラム組立体を第１の方向に変位させるべく第１のチャネルを介して、およびダイヤフラム組立体を第１の方向とは反対の第２の方向に変位させるべく第２のチャネルを介して第１のダイヤフラムに適用される交互の空気圧に応答して第１の方向および第２の方向に往復運動し得る。ダイヤフラム組立体は、第１の方向および第２の方向に変位されているときに第１の運動量を有し得る。往復動手術器具はまた、慣性ダンパを含み得る。慣性ダンパは、慣性ダンパを第２の方向に変位させるべく第１のチャネルを介して、および慣性ダンパを第１の方向に変位させるべく第２のチャネルを介して慣性ダンパに適用される交互の空気圧に応答して第１の方向および第２の方向に往復運動し得る。慣性ダンパは第１の方向および第２の方向に変位されているときに大きさが第１の運動量以下の第２の運動量を有し得、第２の運動量と第１の運動量とは向きが正反対であり得る。

交互の空気圧が眼科手術システムから供給され得る。眼科手術システムは、空気圧パルスを互いに独立して第１のチャネルおよび第２のチャネルに提供するように構成された二重チャネル空気圧アクチュエータと、手術用カッターを通って延びる通路に真空を提供するように構成された吸引システムとを含み得る。往復動手術器具は、手持ち式手術器具であり得る。手持ち式手術器具は硝子体切除プローブである。手術用カッターは、毎秒最大１，０００切断サイクルの速度で動作し得る。慣性ダンパは、ハウジング本体に形成された密閉チャネル内を往復運動するように構成された自由質量を含み得る。摺動質量ダンパは、第１のダイヤフラムと同じサイズの第２のダイヤフラムを含み得る。手術用カッターは、その中心軸に沿って第１のダイヤフラムに固定され得る。慣性ダンパは、第１のダイヤフラムよりもサイズが小さい第２のダイヤフラムを含み得る。慣性ダンパは、第１の質量以下の第２の質量を有する金属部分を含み得る。

本開示の範囲はまた、往復動手術器具を操作するための方法を含む。方法は、交互の空気圧パルスに応答して往復動手術器具のダイヤフラム組立体を往復運動させることを含み得る。ダイヤフラム組立体は、主質量を形成し、往復運動の第１の方向および第１の方向とは反対の第２の方向のそれぞれに移動するときに第１の運動量を有し得る。この方法はまた、交互の空気圧パルスに応答して慣性ダンパを往復運動させることを含み得る。慣性ダンパは、往復運動の第１の方向および第２の方向のそれぞれに移動するときに第１の運動量以下の第２の運動量を有し得る。第１の運動量と第２の運動量とは向きが正反対であり得る。

ダイヤフラム組立体は、第１のダイヤフラムと手術用カッターとを含み得る。ダイヤフラム組立体を往復運動させることは、第１のダイヤフラムを第２の方向に変位させるために第１のダイヤフラムの第１の側に空気圧パルスの第１の空気圧パルスを適用することと、第１のダイヤフラムを第１の方向に変位させるために第１のダイヤフラムの第２の側に空気圧パルスの第２の空気圧パルスを適用することとを含み得る。慣性ダンパは、第２のダイヤフラムを含み得る。慣性ダンパを往復運動させることは、第２のダイヤフラムを第１の方向に変位させるために第２のダイヤフラムの第２の側に第１の圧力パルスを適用することと、第２のダイヤフラムを第２の方向に変位させるために第１のダイヤフラムの第１の側に第２の圧力パルスを適用することとを含み得る。往復動手術器具は硝子体切除プローブであり得る。ダイヤフラム組立体は手術用カッターを含み得、手術用カッターは毎秒最大１，０００切断サイクルの速度で動作し得る。慣性ダンパを往復運動させることは、往復動手術器具のハウジング本体内に形成された密閉チャネル内で自由質量を往復運動させることを含み得る。ダイヤフラム組立体は、第１のダイヤフラムと、第１のダイヤフラムにその中心軸に沿って固定された手術用カッターとを含み得る。第２のダイヤフラムは、第１のダイヤフラムよりも小さいサイズであり得る。副質量は主質量以下である。

前述の一般的な記載および以下の詳細な記載の両方は、本質的に例示的および説明的であり、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意図していることを理解されたい。その点に関して、本開示のさらなる態様、特徴、および利点は、以下の詳細な記載から当業者には明らかであろう。

本開示ならびに本明細書に記載の関連する特徴および利点をより完全に理解するために、次に、添付の図面と併せて読まれる以下の記載を参照する。図面は一定の縮尺で描かれていない場合があり、図面中、同様の数字は同様の特徴を指す。

慣性ダンパを備えた往復動手術器具を用いて患者の目に対して眼科手術を行う外科医を示す。 例示的な摺動質量ダンパの概略図である。 別の例示的な摺動質量ダンパの概略図である。 別の例示的な摺動質量ダンパの概略図である。 さらなる例示的な摺動質量ダンパの概略図である。 ダイヤフラム慣性ダンパを含む例示的な往復動手術器具の概略図である。 ダイヤフラム慣性ダンパを含む例示的な往復動手術器具の詳細図の概略図である。 図３Ａに示す手術器具の遠位端の詳細図である。 眼科手術中、慣性ダンパを備えた往復動手術器具を操作するための例示的な方法のフローチャートである。

本開示の原理の理解を促す目的で、ここで図面に示された実装を参照し、それを記載するために特定の用語を使用する。それにもかかわらず、本開示の範囲の限定は意図されていないことが理解されるであろう。記載された装置、用具、方法、および本開示の原理のいずれかのさらなる応用に対するいずれの変更およびさらなる修正も、本開示が関連する技術分野の熟達者が通常想起し得るように十分に考えられる。特に、一実装に関して記載した特徴、構成要素、および／またはステップは、本開示の他の実装に関して記載した特徴、構成要素、および／またはステップと組み合わせることができることが十分に考えられる。

本開示全体を通して、ハイフン付きの参照番号は、ある要素の特定の例を指し、ハイフン付きでない参照番号は、その要素を総称的または集合的に指す。したがって、例として（図示せず）、装置「１２−１」は、ある装置クラスの一例を指し、その装置クラスは集合的に装置「１２」と呼ばれることがあり、そのうちのいずれか１つは総称的に装置「１２」と呼ばれることがある。図面および記載では、同様の番号は同様の要素を表すことを意図している。

往復運動する主質量を含む往復動手術器具は、慣性ダンパを用いて実践することができる。例えば、慣性ダンパは硝子体切除プローブである手術器具に使用されてもよく、ここで往復運動する主質量を表す往復運動カッターは患者の眼の硝子体の小さな部分を切除するように動作可能である。本明細書に記載のいくつかの実装と共に使用することができる硝子体切除プローブの一例は、Ａｌｃｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（所在地：６２０１ Ｓｏｕｔｈ Ｆｒｅｅｗａｙ，Ｆｏｒｔ Ｗｏｒｔｈ，Ｔｅｘａｓ ７６１３４）によって製造されるＵＬＴＲＡＶＩＴ（登録商標）手術用プローブである。一般に、硝子体切除プローブは比較的高い切断速度で動作し得る。しかしながら、本開示は硝子体切除プローブにも高切断速度硝子体切除プローブにも限定されない。いくつかの実装では、本明細書に記載の慣性ダンパは、より低い切断速度の硝子体切除プローブ、より低い切断速度で動作する高切断速度硝子体切除プローブ、または主質量もしくは他の往復運動部品が様々な往復運動速度のいずれかで往復運動する硝子体網膜もしくは他の眼科手術で使用するための他の手術器具と共に使用され得る。さらに、本開示の範囲は眼科学に限定されない。むしろ、本明細書に記載の原理は他の医療分野にも適用可能であり得る。

本明細書に記載の慣性ダンパは、往復動手術器具内の主質量の運動量を機械的に打ち消すために逆方向に往復運動する副質量を含み得る。本開示はそのように限定されないが、いくつかの実装では、往復動手術器具内の主質量が二重空気圧作動入力を使用して空気圧式に作動される場合、慣性ダンパ内の副質量は同じ二重空気圧作動入力によって、しかし主質量の運動量を弱めるように反対の運動方向に作動され得る。このようにして、慣性ダンパを有する往復動手術器具によって発生し、往復動手術器具を保持している外科医によって触覚的に知覚される全体的な振動を減少させることができ、これは望ましいことである。

したがって、開示された往復動手術器具は、往復動手術器具を操作する外科医に与えられる振動、ならびに患者に伝達される振動など、往復運動のあらゆる悪影響を軽減し得る慣性ダンパを含む。本明細書に開示されている慣性ダンパを備えた往復動手術器具は、比較的高い往復速度で、例えば硝子体切除プローブが高い切断速度で操作されるときに、使用することができる。往復動手術器具の振動は悪影響として知覚されることがあり、往復動手術器具を使用する外科医の作業条件に悪影響を及ぼす可能性がある。

往復動手術器具１００が使用され得る１つの方法が図１に示されており、ここで外科医１２０が本明細書に開示される慣性ダンパを含む往復動手術器具１００を使用して患者１３０の眼１０４に対して眼科手術を実施している。図１では、開瞼器１４０を使用して眼１０４を露出し、コンタクトレンズ１５０を眼１０４上の所定の位置に保持し、外科用顕微鏡１０２と視覚的に位置合わせして眼１０４の内部構造の視覚化を容易にする。外科医１２０は、眼１０４の内部構造に対して手術を行うために往復動手術器具１００を使用する。

例えば、往復動手術器具１００が硝子体切除プローブである場合、外科医１２０は、往復動手術器具１００を使用して、用具の機械的作用を含む物理的接触に非常に敏感な網膜などの近くの眼の構造との相互作用を避けながら、実質的に硝子体のみを除去するように注意しつつ、通常は眼１０４の内部を満たす透明なゲル状の硝子体を除去し得る。外科医１２０はまた、過度のレベルで潜在的に有害であり得る、硝子体を視覚化するのに使用される光への網膜の露出を制限するようにできるだけ早く眼１０４から硝子体を除去することを所望し得る。外科医の手１２２の安定性および往復動手術器具１００をミリメートルまたはサブミリメートルの精度で方向付ける外科医の能力は、硝子体切除術の成功または硝子体網膜手術の成功に重要な役割を果たし得る。

しかしながら、外科医が、本明細書の開示内容に従う慣性ダンパを含まない異なる往復動手術器具を使用している場合、正味の機械的振動が発生し、外科医の指先などによって外科医の手１２２に触覚的に知覚されるかもしれない。振動は外科医１２０の気をそらす可能性があり、手術を行うことをより困難にし、そして疲労または不快感を引き起こすなどの他の悪影響を及ぼす可能性がある。さらに、そのような振動エネルギーは、眼球組織に伝達され得、そして眼１０４に損傷をもたらす恐れがある。

対照的に、外科医１２０が本明細書に開示されるような慣性ダンパを備えた往復動手術器具１００を使用しているとき、生成される振動のレベルは実質的に低減され得る。例えば、慣性ダンパが存在して動作しているときでさえ、いくらかの全体的な振動が依然として発生する可能性があるが、全体的な振動は、慣性ダンパなしの往復動手術器具における機械的振動よりも低い振幅を有するだろう。結果として、慣性ダンパを備えた往復動手術器具１００からの振動は、外科医１２０によって触覚的に知覚不可能であり得る、または外科医１２０によってわずかな振動として触覚的に知覚され得る。外科医１２０は、往復動手術器具１００が硝子体切除プローブ以外の種類の手術器具であるとき、および／または外科医１２０が硝子体切除術または硝子体網膜手術以外の眼科手術を行っているとき、機械的振動の触覚的知覚において同様の減少を経験し得る。

図１に示すように、往復動手術器具１００は、二重空気圧作動入力に対応する構成で示されている。したがって、往復動手術器具１００は、複数の管１１０−１、１１０−２、および１１０−３に接続されて示されている。図１に示す実装では、２つの例示的な管１１０−１および１１０−２は、主質量の往復運動を協調して作動させるために圧縮空気または別のガスなどの加圧ガスを往復動手術器具１００に提供する二重空気圧作動入力を表し得る（図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、３Ａおよび３Ｂも参照）。以下の記載では圧縮空気に言及しているが、様々な実装において圧縮空気の代わりに別のガスを使用できることが理解されよう。管１１０−１、１１０−２への加圧ガス供給の協調は、外部手術装置（図示せず）、例えば管１１０−１、１１０−２への圧力パルスを交互にするための対応する空気圧式アクチュエータを含む手術装置によって制御することができる。したがって、第１の管１１０−１は、主質量の１つの方向への移動を作動させるために圧縮空気を供給することができ、第２の管１１０−２は、主質量の往復動作を生成するために、反対方向への主質量の移動を作動させるために圧縮空気を供給することができる。さらに、チューブ１１０−１および１１０−２は、（図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、３Ａ、および３Ｂに示されるものなど）往復動手術器具１００の副質量（例えば慣性ダンパ）の逆方向の往復運動を作動させることができる。さらに、眼から物質を除去するために、第３の管１１０−３を使用して、往復動手術器具１００の中央開口部を介して真空を適用することができる。例えば、第３の管１１０−３は、外科手術中に切り取られた物質を除去するために使用されてもよい。したがって、第３の管１１０−３（吸引ラインとも呼ばれる）は、例えば切断中に除去される物質の所望の吸引速度に合わせて調整され得る、特定量の負圧を提供する真空ポンプに接続されてもよい。一例では、往復動手術器具１００が硝子体切除プローブである場合、硝子体切除術中に所望の吸引速度を達成するために外科医によって負圧（または真空）が調整されてもよい。

往復動手術器具１００は、２つの圧縮空気チャネルを有する空気圧式アクチュエータを使用するものとして図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、３Ａ、および３Ｂに詳細に記載されているが、異なる実装において他の種類の空気圧式アクチュエータが使用されてもよい。例えば、本明細書に記載の方法および実装は、２つの外部管接続部１１０（単一の圧縮空気管および吸引管）と共に使用できる、リターンストローク用のばね機構を有する単一チャネル空気圧アクチュエータ（図２Ｄ参照）と共に使用することができる。

図１に示すように、往復動手術器具１００は、本明細書に開示されているように慣性減衰を含むことができ、往復動手術器具１００の往復動作中に発生する機械的振動を内部的に打ち消すことができる。往復動手術器具１００内に実装される慣性減衰は、以下でさらに詳細に記載されるように、切断工具が往復運動するときに逆往復運動する往復動手術器具１００内に含まれる副質量を含み得る。言い換えれば、副質量は、往復動手術器具１００の主往復質量の勢いを機械的に打ち消すために、主質量（例えば、切断工具）と正確に半サイクル位相をずらして往復運動する。副質量の質量は主質量に匹敵し得る。本明細書に開示されるように、慣性減衰システムは往復動手術器具１００と機械的に一体化され得るので、外部操作または制御入力は通常ユーザによって提供されず、慣性減衰システムは、以下でさらに詳細に記載されるように、往復動手術器具１００内で切断器具を作動させる同じ空気チャネルおよび圧縮空気供給によって自動的に作動される。

図２Ａは、図１に示される往復動手術器具１００などの往復動手術器具において慣性ダンパとして使用され得る摺動質量ダンパ２００−１の一例の選択された要素を示す。図２Ａは概略断面図であり、一定の縮尺または遠近法に従って描かれていない。図２Ａの摺動質量ダンパ２００−１は、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４が中に形成されたハウジング本体２０８と、副質量２０６とを含む。

図２Ａにおいて、ハウジング本体２０８は、金属；ポリマー；セラミック；それらの任意の組み合わせなどの材料；または他の任意の所望のまたは適切な材料で作られた中実本体であり得る。ハウジング本体２０８は、往復動手術器具１００と一体的に形成され得る、またはその中に配置され得る。摺動質量ダンパ２００−１内に示されるように、ハウジング本体２０８は、互いに整列する第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４を含む。いくつかの実装では、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４は、ハウジング本体２０８内に同一直線上に形成され得る。図２Ａに示されるように、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４は、摺動質量ダンパ２００−１のハウジング本体２０８内の対称中心線２１１に沿って同一直線上に配置される。第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４はそれぞれ中央チャンバ２０７の第１の端部および第２の端部に配置される。いくつかの実装では、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４は円筒形チャネルであり得るが、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４の他の形状および幾何学的形状が様々な実装において使用されてもよい。第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４は、図１に関して上述した管１１０−１および１１０−２などのそれぞれの圧縮空気源に独立して接続することができ、それによって、二重作動入力を摺動質量ダンパ２００−１に提供することができる。

図２Ａでは、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４は、中央チャンバ２０７と流体連通し、中央チャンバ２０７はハウジング本体２０８内に形成され、その中で副質量２０６が第１の方向２１０および第１の方向２１０と反対の第２の方向２２０において自由質量として往復運動することができる。圧縮空気が第１のチャネル２０２を介して中央チャンバ２０７に供給されると、副質量２０６は第２の方向２２０に移動する。圧縮空気が第２のチャネル２０４を介して中央チャンバ２０７に供給されると、副質量２０６は第１の方向２１０に移動する。図示のように、摺動質量ダンパ２００−１は、外部から調整および制御される二重空気圧作動入力と共に使用することが企図されている。摺動質量ダンパ２００−１は、様々な範囲の圧縮空気の圧力および流速に対処するように寸法決めされてもよいことに留意されたい。

摺動質量ダンパ２００−１は、図示されていない追加の特徴をさらに含むことができる。いくつかの実装では、摺動質量ダンパ２００−１は、結合具、ガイド、または副質量２０６をハウジング本体２０８内に挿入または保持するために使用される他の機構を含み得る。副質量２０６が円筒形の場合、いくつかの実装では、チャネルまたはスロットなどの機構を使用して、対称中心線２１１周りの副質量２０６の回転を防止することができる。

副質量２０６が中央チャンバ２０７の内面と接触するところはどこでも界面が存在する。いくつかの実装では、界面は、毎秒最大１，０００サイクルの往復頻度での副質量２０６の往復運動を支持するのに十分な冷却および／または潤滑を伴う低摩擦界面であり得る。例えば、副質量２０６の外面もしくは中央チャンバ２０７の内面、またはその両方は低摩擦材料で被覆することができる。例えば、副質量２０６の外面もしくは中央チャンバ２０７の内面、またはその両方は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）または低摩擦係数を示す他の材料で被覆することができる。

典型的には、副質量２０６は、摺動質量ダンパ２００−１を含む往復動手術器具１００内の主質量（図示せず）以下の質量を有する、またはそれとほぼ同じ質量を有する。摺動質量ダンパ２００−１のサイズを制御するために、副質量２０６は主質量よりも密度の高い材料から形成されてもよい。例えば、摺動質量ダンパ２００−１のサイズは、副質量２０６を高密度材料、例えば主質量よりも高い密度を有する材料から形成することによって縮小することができる。副質量２０６を形成するために選択される材料は、副質量２０６の所望の最終サイズに基づいて決定されてもよい。摺動質量ダンパ２００−１は往復動手術器具１００内に配置されてもよく、副質量２０６は、副質量２０６が逆往復運動するときに副質量２０６が主質量の運動量と概ね反対の運動量を有するように概ね寸法決めされ、配置され得る。このようにして、往復動手術器具１００の正味の運動量および正味の機械的振動が低減される。

副質量２０６の寸法および位置は、主質量と比較した場合の副質量２０６の相対密度によって影響され得る。例えば、副質量２０６が鋼などの高密度金属から形成され、主質量がより低い密度のポリマーから形成される場合、副質量２０６および中央チャンバ２０７の寸法はそれぞれ主質量および主質量の対応するチャンバより小さくてもよい。図３Ｂは、主質量および副質量２０６を形成する材料の密度が主質量および副質量２０６のサイズに著しい差をもたらす例を示す。

ここで図２Ｂを参照すると、図１に示されている往復動手術器具１００などの往復動手術器具において慣性ダンパとして使用することができる摺動質量ダンパ２００−２の例の選択された要素が示されている。図２Ｂは概略断面図であり、一定の縮尺または遠近法に従って描かれていない。図２Ｂの摺動質量ダンパ２００−２は、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４が中に形成されたハウジング本体２０８と、副質量２０６とを含む。図２Ｂの摺動質量ダンパ２００−２において、図２Ａの摺動質量ダンパ２００−１と比較して、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４の代替構成が示されている。その他の点では、図２Ｂの摺動質量ダンパ２００−２の要素、使用、動作、構造、または任意選択の特徴のいずれも、図２Ａの摺動質量ダンパ２００−１に関して上述したものと同じであり得る。

図２Ｂでは、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４は両方とも、副質量２０６が移動する第１の方向２１０および第２の方向２２０にほぼ垂直な位置でハウジング本体２０８内に配置されている。図２Ｂの摺動質量ダンパ２００−２に示されるように、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４は中央チャンバ２０７の共通面２１８に配置されている。

図２Ｂでは、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４は、中央チャンバ２０７と流体連通し、中央チャンバ２０７はハウジング本体２０８内に形成され、その中で副質量２０６が第１の方向２１０および第１の方向２１０と反対の第２の方向２２０において自由質量として往復運動することができる。圧縮空気が第１のチャネル２０２を介して中央チャンバ２０７に供給されると、副質量２０６は第２の方向２２０に移動する。圧縮空気が第２のチャネル２０４を介して中央チャンバ２０７に供給されると、副質量２０６は第１の方向２１０に移動する。図示のように、摺動質量ダンパ２００−２は、外部から調整および制御される二重空気圧作動入力と共に使用することが企図されている。摺動質量ダンパ２００−２は、様々な範囲の圧縮空気の圧力および流速に対処するように寸法決めされてもよいことに留意されたい。

図２Ａおよび２Ｂは、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４の潜在的な実装を示しているが、他の多数の実装が可能である。例えば、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４は、いくつかの実装では中央チャンバ２０７の両側に配置されてもよい。様々な実装では、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４は、中央チャンバ２０７に対して傾斜をなしてもよい。特に、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４の一方または両方の中心線は、図２Ａに示される中心対称線２１１と斜めの角度をなしてもよい。

ここで図２Ｃを参照すると、図１に示されている往復動手術器具１００などの往復動手術器具と共に慣性ダンパとして使用することができる摺動質量ダンパ２００−３の一例の選択された要素が示されている。図２Ｃは概略断面図であり、一定の縮尺または遠近法で描かれていない。図２Ｃの摺動質量ダンパ２００−３は、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４が中に形成されたハウジング本体２０８と、ハウジング本体２０８内に形成された中央チャンバ２０７内に配置された副質量２０６とを含む。

図２Ｃに示す摺動質量ダンパ２００−３は、摺動質量慣性ダンパ２００−２と比較して代替の実装である。摺動質量ダンパ２００−３。具体的には、摺動質量慣性ダンパ２００−３は、往復動手術器具１００などの往復動手術器具と一体的に形成されるか、またはその中に配置されるハウジング本体２０８を含み得る。他の点では、摺動質量ダンパ２００−３の要素、使用、動作、構造または任意選択の特徴のいずれも、図２Ａに示す摺動質量ダンパ２００−１に関して上述したものと同じであり得る。しかしながら、摺動質量慣性ダンパ２００−３は、本明細書に開示されるように、慣性減衰のない往復動手術器具のための外部装置として形成されたハウジング本体２０８を含み得る。したがって、摺動質量慣性ダンパ２００−３は、慣性減衰およびそれに対応する振動の低減をもたらすために、二重空気圧作動入力を有する従来の往復動手術器具と遡及的に適合する追加または別個の装置として使用され得る。

具体的には、図２Ｃの摺動質量慣性ダンパ２００−３は、第１の経路２２２に沿って圧縮空気を輸送する通過チャネル２１２と、第２の経路２２４に沿って圧縮空気を輸送する通過チャネル２１４とを含む。第２の経路２２４は第１の経路２２２から独立している。一例では、通過チャネル２１２は第１の管１１０−１（図１に示す）を使用して接続することができ、通過チャネル２１４は第２の管１１０−２（同じく図１に示す）を使用して接続することができる。第１の管１１０−１および第２の管１１０−２は、その近位端で、それぞれ、第１および第２のタブ１１０−１、１１０−２に供給される加圧ガスの協調性を制御する外部手術装置に結合されてもよい。いくつかの実装では、外部手術装置は、Ａｌｃｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（所在地：６２０１ Ｓｏｕｔｈ Ｆｒｅｅｗａｙ，Ｆｏｒｔ Ｗｏｒｔｈ，Ｔｅｘａｓ ７６１３４）によって製造されているＣｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ（登録商標）Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍなどの手術用コンソールであってもよい。第１および第２の管１１０−１、１１０−２の遠位端は、それぞれの第１および第２の通過チャネル２１２、２１４に結合されてもよい。このようにして、摺動質量ダンパ２００−３は、往復動手術器具を駆動する既存の機器と共に使用することができる。

第１および第２の通過チャネル２１２、２１４の出力部において、通過チャネル２１２、２１４の機械的結合部（図示せず）が、往復動手術器具に固定式外部アタッチメントを提供し得、その結果、本明細書に開示されているように、往復動手術器具と摺動質量ダンパ２００−３との間の運動量の十分な伝達が慣性減衰のために生じる。例えば、摺動質量ダンパ２００−３は、通過チャネル２１２、２１４が往復動手術器具の対応する空気入り口と整列するように、往復動手術器具の所与のモデルまたは実装に合うように特に寸法決めされてもよい。いくつかの実装では、摺動質量ダンパ２００−３は、吸引ラインに接続を提供するために第３の通過チャネル（図示せず）を含み得る。

図２Ｃでは、通過チャネル２１２は第１のチャネル２０２と流体連通し、通過チャネル２１４は第２のチャネル２０４と流体連通する。第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４は両方とも、副質量２０６が移動する第１の方向２１０および第２の方向２２０に対してほぼ垂直な位置でハウジング本体２０８内に配置されている。第１の方向２１０および第２の方向２２０は、概して、往復動手術器具における主質量の運動方向に対応する。摺動質量ダンパ２００−３の異なる実装において、通過チャネル２１２および通過チャネル２１４の異なる向きを使用することができることに留意されたい。さらに、他の実装では、第１の方向２１０および第２の方向２２０は、平行であり得るが、主質量の運動に対してオフセットされる；主質量の運動方向から角度的にオフセットされる；あるいは他の方法で主質量の運動方向とは無関係に方向付けられる。

図２Ｃでは、第１のチャネル２０２および第２のチャネル２０４は、中央チャンバ２０７と流体連通し、中央チャンバ２０７はハウジング本体２０８内に形成され、その中で副質量２０６が第１の方向２１０および第１の方向２１０と反対の第２の方向２２０において自由質量として往復運動することができる。圧縮空気が第１のチャネル２０２を介して中央チャンバ２０７に供給されると、副質量２０６は第２の方向２２０に移動する。圧縮空気が第２のチャネル２０４を介して中央チャンバ２０７に供給されると、副質量２０６は第１の方向２１０に移動する。図示のように、摺動質量ダンパ２００−３は、外部から調整および制御される二重空気圧作動入力と共に使用することが企図されている。摺動質量ダンパ２００−３は、様々な範囲の圧縮空気の圧力および流速に対処するように寸法決めされてもよいことに留意されたい。

次に図２Ｄを参照すると、摺動質量ダンパ２００−４の一例の選択された要素が示されている。摺動質量ダンパ２００−４は往復動手術器具と共に慣性ダンパとして使用され得る。図２Ｃは概略断面図であり、一定の縮尺または遠近法で描かれていない。図２Ｄの摺動質量ダンパ２００−４は、第１のチャネル２０２と中央チャンバ２０７とが中に形成されたハウジング本体２０８を含む。摺動質量ダンパ２００−４はまた、中央チャンバ２０７内に配置されその中で往復運動可能な副質量２０６も含む。図２Ｄに示す摺動質量ダンパ２００−４は、図２Ｃに示す摺動質量ダンパ２００−３と対比をなす代替実装である。具体的には、摺動質量慣性ダンパ２００−４は、（一方向に作動させるための）単一の空気圧作動入力を受け入れるように実践されかつ（逆方向に戻すための）機械的ばねを含む往復動手術プローブと共に使用できる、またはその中に含めることができる。他の点では、摺動質量ダンパ２００−４の要素、使用、動作、構造または任意選択の特徴のいずれも、図２Ｃに示す摺動質量ダンパ２００−３に関して上述したものと同じであり得る。したがって、摺動質量慣性ダンパ２００−４は、本明細書に開示されるように、慣性減衰のない往復動手術器具用の外部装置として形成されたハウジング本体２０８を含み得る。したがって、摺動質量慣性ダンパ２００−４は、慣性減衰およびそれに対応する振動の低減をもたらすために、単一空気圧作動入力を有する従来の往復動手術器具と遡及的に適合する追加または別個の装置として使用され得る。

具体的には、摺動質量慣性ダンパ２００−４は、第１の経路２２２に沿って圧縮ガス（例えば、圧縮空気）を輸送する通過チャネル２１２を含む。一例では、通過チャネル２１２は第１の管１１０−１を使用して接続することができる。このようにして、摺動質量ダンパ２００−４は、例えば図１に示す往復動手術器具１００などの往復動手術器具を駆動する既存の機器と共に使用することができる。第１の管１１０−１または第２の管１１０−２と同様の空気圧管が、往復動手術器具への加圧ガスの適用を制御する外部手術装置に近位端で結合されてもよい。いくつかの例では、外部手術装置は、例えば、上述のような手術用コンソールであり得る。空気圧管の遠位端は、通過チャネル２１２に結合されてもよい。

通過チャネル２１２の出力部において、通過チャネル２１２の機械的結合部（図示せず）が、往復動手術器具に固定式外部アタッチメントを提供し得、その結果、本明細書に開示されているように、往復動手術器具と摺動質量ダンパ２００−４との間の運動量の十分な伝達が慣性減衰のために生じる。例えば、摺動質量ダンパ２００−４は、通過チャネル２１２が往復動手術器具の対応する空気入口と整列するように、往復動手術器具の所与のモデルまたは実装に合うように特に寸法決めされてもよい。いくつかの実装では、摺動質量ダンパ２００−４は、吸引ラインに接続を提供するために第２の通過チャネル（図示せず）を含み得る。

図２Ｄでは、通過チャネル２１２は第１のチャネル２０２と流体連通する。第１のチャネル２０２は、副質量２０６が移動する第１の方向２１０および第２の方向２２０に対してほぼ垂直な位置でハウジング本体２０８内に配置されている。第１の方向２１０および第２の方向２２０は、概して、往復動手術器具における主質量の運動方向に対応する。摺動質量ダンパ２００−４の異なる実装において、通過チャネル２１２の異なる向きを使用することができることに留意されたい。さらに、他の実装では、第１の方向２１０および第２の方向２２０は、平行であり得るが、往復動手術器具の主質量の運動に対してオフセットされる；主質量の運動方向から角度的にオフセットされる；あるいは他の方法で主質量の運動方向とは無関係に方向付けられる。

図２Ｄでは、第１のチャネル２０２は中央チャンバ２０７と流体連通し、中央チャンバ２０７はハウジング本体２０８内に形成される。副質量２０６は中央チャンバ２０７内に配置され、中央チャンバ２０７内で、第１の方向２１０および第１の方向２１０と反対の第２の方向２２０に自由質量として往復運動することができる。圧縮空気などの圧縮ガスが第１のチャネル２０２を介して中央チャンバ２０７に供給されると、副質量２０６は第１の方向２１０に移動する。結果として、機械的ばね２１６は圧縮される。加圧ガスの空気圧が除去されると、圧縮された機械的ばね２１６は伸張して副質量２０６を第２の方向２２０に移動する。示されるように、摺動質量ダンパ２００−４は、外部から調整および制御される単一空気圧作動入力と共に使用することが企図されている。摺動質量ダンパ２００−４は、様々な範囲の圧縮空気の圧力および流速に対処するように寸法決めされてもよいことに留意されたい。第１のチャネル２０２および機械的ばね２１６に対する副質量２０６の特定の移動の向きが示されているが、異なる実装において異なる向きおよび配置が副質量の往復運動をもたらし得ることは理解されよう。

図３Ａは、ダイヤフラム慣性ダンパ３０６を含む往復動手術器具１００−１の断面図を示す。図３Ａは、必ずしも一定の縮尺または遠近法で描かれているわけではない。図３Ａに示されるように、往復動手術器具１００−１の特定の態様は、中心軸３１１に関して回転対称であり得る。図３Ａにおいて、往復動手術器具１００−１は、上述のＵＬＴＲＡＶＩＴ（登録商標）手術プローブと同様であり得る。ＵＬＴＲＡＶＩＴ（登録商標）手術プローブと同様に、往復動手術器具１００−１は、往復カッター３０２の二重空気圧作動を使用する硝子体切除プローブである。往復カッター３０２は、管３０３とカッターツール３０５とを含む。示される例では、遠位部分３０５は、管３０３の管腔３０９内に受容される。しかしながら、他の例では、管３０３および遠位部分３０５は、単一の一体部品であり得る。さらに他の実装では、遠位部分３０５と管３０３とは任意の所望の方法で接合することができる。

往復カッター３０２の遠位部分３０５は、管腔３１３を含み、ハウジング本体３０７に固定された外側管３１５内で移動可能である。管腔３０９および管腔３１３は、集合的に吸引経路を画定するためにポート３１８と流体連通し、吸引経路を介して、吸引された物質が往復動手術器具１００−１を通り、そこから外へと搬送される。外側管３１５は、閉じた遠位端３１９と、外側管３１５の側壁３２１に形成されたポート３１７とを含む。遠位端３０５が往復運動するときに遠位端３０５によって切断されるように、物質はポート３１７を通って外側管３１５に入ることができる。したがって、遠位端３０５および外側管３１５は協働してギロチンタイプの方法で物質を切断する。切断された物質は、遠位部分３０５の管腔３１３および管３０３の管腔３０９を介して往復動手術器具１００−１から吸引される。

図３Ａでは、往復動手術器具１００−１は、空気圧コネクタまたは継手を受容し得る第１のチャネル３１４および第２のチャネル３１６を有することを示している。例えば、第１のチャネル３１４は、それを通して空気圧が伝達され得る第１の管（例えば、図１に示される第１の管１１０−１）を受容し得る一方、第２のチャネル３１６は、それを通して空気圧が伝達され得る第２の管を受容し得る（例えば、同じく図１に示される第２の管１００−２。したがって、第１のチャネル３１４および第２のチャネル３１６は、前述の二重空気圧作動を容易にするためにそれらを介して圧縮空気を受け入れることができる２つの独立した圧縮空気チャネルを表すことができる。

図３Ａに示すように、ダイヤフラム慣性ダンパ３０６に加えて、往復動手術器具１００−１はまた、主ダイヤフラム３０４を含む。図示の例では、主ダイヤフラムの外周はハウジング本体３０７に固定されている一方、主ダイヤフラム３０４の内周は往復カッター３０２の管３０３に固定されている。往復カッター３０２と主ダイヤフラム３０４とは一緒になって主質量を形成している。主ダイヤフラム３０４は、中心軸３１１の周りに環状に配置され、中心軸３１１を中心としている。中心軸３１１はまた、往復カッター３０２の中心軸を定める。吸引された物質を往復動手術器具１００−１から引き出すために、ポート３１８、管腔３０９、および管腔３１３に低圧または真空が適用される。遠位切断部分３０５は、切断器具３０２が両方とも中心軸３１１と平行である第１の方向３３０および第２の方向３４０にポート３１７を越えて外側管３１５内で往復運動する間に硝子体の小部分を切断することができる。

真空がポート３１８に適用されると、物質、そのような切断された硝子体は、往復カッター３０２の管腔３０９および３１３を通過して往復動手術器具１００−１を出ることができる。ポート３１８を介して適用される真空は、例えばＯリングシールであり得る環状シール３１０などの１つまたは複数のシールの使用を通して往復カッター３０２に限定され得る。他の実装は、往復動手術器具１００−１からの物質の除去を可能にするための代替構造を提供し得る。

いくつかの実装では、往復動手術器具１００−１のハウジング本体３０７は、単一の一体的に形成された構成要素であり得る。他の実施態様では、ハウジング本体３０７は、２つ以上の別々の構成要素から形成されてもよい。上述のように、主ダイヤフラム３０４は、図示のように、主ダイヤフラム３０４の外径または周囲でハウジング本体３０７に環状に固定することができる。他の実装では、主ダイヤフラム３０４は、他の方法でハウジング本体３０７に固定されてもよい。図示の実装では、往復カッター３０２は、主ダイヤフラム３０４に形成された中央開口を通って延び、主ダイヤフラム３０４の内周に固定される。様々な方法を使用して往復カッター３０２を主ダイヤフラム３０４に固定することができる。したがって、主ダイヤフラム３０４の動きは、往復カッター３０２の対応する動きを引き起こす。主ダイヤフラム３０４が第１の方向３３０に移動すると、往復カッター３０２は第１の方向３３０に移動する。主ダイヤフラム３０４が第２の方向３４０に移動すると、往復カッター３０２は第２の方向３４０に移動する。

往復動手術器具１００−１はまた、中心軸３１１の周りに環状に配置され中心軸３１１を中心とするダイヤフラム慣性ダンパ３０６を含む。ダイヤフラム慣性ダンパ３０６は、副ダイヤフラムを表し、それを通って往復カッター３０２が延びる中央開口部を含む。ダイヤフラム慣性ダンパ３０６のシール３１２が、ダイヤフラム慣性ダンパ３０６と管３０３との間に配置され、管３０３がダイヤフラム慣性ダンパ３０６に対して低摩擦で動くことを可能にする低摩擦シールを形成する。

摺動シール３１２およびダイヤフラム慣性ダンパ３０６は一緒になって往復動手術器具１００−１の副質量を形成する。ダイヤフラム慣性ダンパ３０６は、主ダイヤフラム３０４と同様に描写されるように、ダイヤフラム慣性ダンパ３０６の外径または周辺でハウジング本体３０７に環状に固定されてもよい。様々な実装において、ダイヤフラム慣性ダンパ３０６は、別の方法でハウジング本体３０７に固定されてもよい。

図示の実装では、シール３１２は、往復カッター３０２の管３０３の周りに環状に配置され、管３０３に対して流体シールを形成する。シール３１２は、往復カッター３０２がダイヤフラム慣性ダンパ３０６から独立して第１の方向３３０および第２の方向３４０に自由に動くことを可能にする。したがって、シール３１２は、低摩擦材料であるがそれでもなお連続動作を可能にするべく十分な耐摩耗性を有する低摩擦材料を使用して形成することができる。シール３１２は、任意の方法でダイヤフラム慣性ダンパ３０６に固定することができる。例えば、シール３１２は、接着剤、溶接でダイヤフラム慣性ダンパ３０６に接着されてもよく、あるいは他の場合では、ダイヤフラム慣性ダンパ３０６およびシール３１２は一体的に形成されてもよい。さらにまた、ダイヤフラム慣性ダンパ３０６およびシール３１２は、任意の方法で接合することができる。

図３Ａに示すように、主ダイヤフラム３０４は、主ダイヤフラム３０４とダイヤフラム慣性ダンパ３０６とによって３つの別々のサブチャンバ３２４、３２５および３２６に分割されるチャンバ３２３内に配置される。サブチャンバ３２４および３２６は互いにおよび通路３２８を介して第１のチャネル３２４と流体連通している。サブチャンバ３２５は、通路３２９を介して第２のチャネル３１６と流体連通している。シール３１０および３３１が、サブチャンバ３２４の近位端に配置され、ハウジング本体３０７と管３０３との間に流体シールを提供するためにそれらの間に配置されている。いくつかの例では、シール３１０および３３１によって提供されるシールは、液密シールであり得る。他の例では、シール３１０および３３１によって提供されるシールは液密ではない可能性がある。シール３０８がサブチャンバ３２６の遠位端にかつハウジング本体３０７と管３０３との間に配置されてそれらの間に流体シールを形成する。いくつかの例では、シール３０８によって提供されるシールは液密シールであり得る。他の例では、シール３０８によって提供されるシールは液密ではない可能性がある。いくつかの例では、シール３０８、３１０、および３３１のうちのいずれか１つまたはすべては、Ｏリングシールであり得る。図示の例では、往復カッター３０２の管３０３に対してシールを形成するために２つの環状シール３１０および３３１が含まれている。しかしながら、他の実装では、１つ、２つ、または任意の数のシールを使用することができる。

図示のように、圧縮空気が第１のチャネル３１４に供給されると、圧縮空気は通路３２８を介してサブチャンバ３２４および３２６に流れ込み、主ダイヤフラム３０４および往復カッター３０２を第１の方向３３０に移動させ、ダイヤフラム慣性ダンパ３０６を第２の方向３４０に移動させる。圧縮空気が第２のチャネル３１６に供給されると、圧縮空気はサブチャンバ３２５に流れ込み、主ダイヤフラム３０４および切断器具３０２を第２の方向３４０に移動させ、ダイヤフラム慣性ダンパ３０６を第１の方向３３０に移動させる。したがって、圧縮空気（例えば、空気圧パルス）が、サブチャンバ３２４および３２６と、サブチャンバ３２５とに交互に供給されると、主ダイヤフラム３０４および切断器具３０２は往復運動し、その間ダイヤフラム慣性ダンパ３０６は逆往復運動する。したがって、ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３０６は同じ空気圧パルスに応答して互いに反対方向に動く。図３Ａに示される往復動手術器具１００−１の実装の結果として、切断器具３０２の往復運動とダイヤフラム慣性ダンパ３０６の逆往復運動とは、同じ二重入口圧縮ガスが主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３０６に使用されるので、同じ頻度で生じる。ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３０６がこのように動くと、ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３０６のそれぞれの運動量は実質的にそれぞれ相殺され、手術中に往復動手術器具１００−１によって発生する振動の量を低減する。

さらに、主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３０６は同様に構成することができる。例えば、主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３０６は、同様の密度の材料から構成されてもよく、および／または同様のサイズを有してもよい。その結果、主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３０６は、同等のサイズおよび質量を有することができる。結果として、主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３０６は、両方が同様の質量と、同じガス圧による作動に応答する同様の大きさの速度とを有するので、往復運動中に同等の運動量を有する。したがって、主ダイヤフラム３０４および切断器具３０２が変位されると、主ダイヤフラム３０４および切断器具３０２の組み合わせは、ダイヤフラム慣性ダンパ３０６によって示される運動量と大きさが同様であり得るが反対方向の運動量を示す。運動量は、主ダイヤフラム３０４と切断器具３０２との組み合わせがガスの同じ圧力パルスに対してダイヤフラム慣性ダンパ３０６の方向と反対の方向に移動するので、反対である。結果として、往復動手術器具１００−１の正味の運動量は、手術中に減少する可能性がある。いくつかの実装では、正味の運動量はゼロ；ほぼゼロ；ダイヤフラム慣性ダンパ３０６を欠く同様に構成された往復動手術器具の正味運動量よりも少なくとも８０％低い、または少なくとも９０％低い可能性がある。正味運動量の減少は、図３Ａの往復動手術器具１００−１の振動の減少と、往復動手術器具１００−１を保持している外科医によって知覚される触覚振動の対応する減少とをもたらし得る。

いくつかの実装では、主ダイヤフラム３０４および切断器具３０２から形成された主質量、ならびにダイヤフラム慣性ダンパ３０６および摺動シール３１２から形成された副質量は、同様の質量を有し得る。例えば、副質量は、主質量の少なくとも８０％または少なくとも９０％を有し得る。副質量が主質量より幾分大きいときでも、正味運動量の有用な減少が実現され得る。様々な実装において、主質量および副質量の両方は１００ｍｇ未満；２００ｍｇ未満；５００ｍｇ未満；または７５０ｍｇ未満であり得る。しかしながら、本開示の範囲はそのように限定されない。むしろ、主質量および副質量は、所望のまたは選択された量であり得る。例えば、質量は７５０ｍｇより大きくても１００ｍｇ未満でもよい。図３Ａの例示的な往復動手術器具１００−１などの往復動手術器具において使用され得る１つの例において、切断器具３０２は、約３５０ｍｇの質量を有し得る。ダイヤフラム慣性ダンパ３０６は、直径が７．５ｍｍ、厚さが１ｍｍのステンレス鋼ディスクを含み得、その結果、質量は約３５０ｍｇとなる。一般に、ダイヤフラム慣性ダンパ３０６の材料、直径、および厚さは、主ダイヤフラム３０４の質量と同様の質量を提供するように変えることができる。

往復動手術器具１００−１は、図示されていないがそれにもかかわらず往復動手術器具１００−１の形成または操作を容易にする追加の特徴をさらに含むことができる。例えば、上で説明したように、シール３１２と切断器具３０２との間に存在する界面は、低摩擦界面であり得る。往復動手術器具１００−１に含まれる様々な界面は、毎秒最大１，０００サイクルの往復運動頻度で切断器具３０２およびシール３１２の往復運動を支持することができる。例えば、シール３１２の内側環状表面、切断器具３０２の外側環状表面、または互いに界面を形成するその両方は、ＰＴＦＥまたは類似の材料などの低摩擦材料でコーティングすることができる。

ここで図３Ｂを参照すると、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０を含む別の例示的な往復動手術器具１００−２の選択された要素が示されている。図３Ｂは、往復動手術器具１００−２の中央断面図であるが、必ずしも一定の縮尺または遠近法で描かれているわけではない。図３Ｂに示されるように、往復動手術器具１００−２の特定の態様は、中心軸３１１に関して回転対称であり得る。図３Ｂにおいて、往復動手術器具１００−２は、往復動手術器具１００−２が往復カッター３０２の二重空気圧作動を使用する硝子体切除プローブであるという点においてＵＬＴＲＡＶＩＴ（登録商標）手術プローブと同様であり得る。

図３Ｂにおいて、往復動手術器具１００−２は、図３Ａの往復動手術器具１００−１に関して上述したものと多くの態様および特徴において類似している。しかしながら、往復動手術器具１００−２では、中心軸３１１の周りに配置されて切断器具３０２によって貫通される副質量を有する代わりに、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０がハウジング本体３０７内の中心軸から離れて配置され、切断器具３０２によって貫通されていない。さらに、主ダイヤフラム３０４および往復動手術器具１００−２は、ハウジング本体３０７内に形成された共通のチャンバ内に配置されていない。代わりに、主ダイヤフラムは第１のチャンバ３５０内に配置され、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０は第２のチャンバ３５２内に配置されている。したがって、往復動手術器具１００−２は、図３Ａに示す往復動手術器具１００−１のシール３１２と同様のシールの必要性を排除する。さらに、往復動手術器具１００−２において、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０は、主ダイヤフラム３０４よりも密度の高い材料から形成されてもよく、図３Ｂの例示的な実装に示すように、主ダイヤフラム３０４よりも小さい寸法であってもよい。

往復動手術器具１００−２は、空気圧コネクタまたは継手を受容し得る第１のチャネル３１４および第２のチャネル３１６を有することを示している。例えば、第１のチャネル３１４は第１の管１１０−１を受容し得る一方、第２のチャネル３１６は第２の管１００−２（図１参照）を受容し得る。したがって、第１のチャネル３１４および第２のチャネル３１６は、前述の二重空気圧作動を容易にするためにそれらを介して圧縮空気が受容される２つの独立した圧縮空気チャネルを表すことができる。

図３Ｂに示されるように、図示されるように、主ダイヤフラム３０４は、主ダイヤフラム３０４の外径においてハウジング本体３０７に環状に固定されてもよい。様々な実装において、主ダイヤフラム３０４は他の方法でハウジング本体３０７に固定されてもよい。特に、図示の例では、主ダイヤフラム３０４の外周は、ハウジング本体３０７に固定されている。切断器具３０２の管３０３は主ダイヤフラム３０４に形成された中央開口部を通って延び、主ダイヤフラム３０４の内周に固定される。切断器具３０２を主ダイヤフラム３０４に固定するために様々な方法を使用することができる。したがって、主ダイヤフラム３０４が移動すると、対応して切断器具３０２が移動する。主ダイヤフラム３０４が第１の方向３３０に移動すると、切断器具３０２は第１の方向３３０に移動する。主ダイヤフラム３０４が第２の方向３４０に移動すると、切断器具３０２は第２の方向３４０に移動する。

切断器具３０２および主ダイヤフラム３０４は一緒になって主質量を形成する。主ダイヤフラム３０４は、中心軸３１１の周りに環状に配置され、中心軸３１１を中心にして置かれ、中心軸３１１は切断器具３０２の中心を同じく形成する。上で説明したように、切断器具３０２は、物質が吸引される通路３０９を画定する。通路３０９はポート３１８と流体連通しており、ポート３１８は前述のように低圧または真空を適用する吸引ラインを受け入れることができる。

ダイヤフラム慣性ダンパ３２０は、主ダイヤフラム３０４および切断器具３０２とは別に配置されている。ダイヤフラム慣性ダンパ３２０は、往復動手術器具１００−２の副質量を形成する副ダイヤフラムを表している。ダイヤフラム慣性ダンパ３２０は、主ダイヤフラム３０４と同様に図示されるように、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０の外径でハウジング本体３０７に環状に固定されてもよい。様々な実装において、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０は、他の方法でハウジング本体３０７に固定されてもよい。図示のように、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０はより高密度の材料を使用して形成することができるので、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０は主ダイヤフラム３０４よりもサイズを小さく（場合によってはかなり小さく）することができる。例えば、主ダイヤフラム３０４および／または切断器具３０２がポリマー材料またはアルミニウムなどの比較的軽量の金属を用いて形成されるとき、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０は鋼などのより重い金属を用いて形成されてもよく、主ダイヤフラム３０４および切断器具３０２の運動量を相殺するために同等の質量をなおも有し得る。

主ダイヤフラム３０４は、第１のチャンバ３５０を第１のサブチャンバ３５４と第２のサブチャンバ３５６とに分割する。ダイヤフラム慣性ダンパ３２０は第２のチャンバ３５２を第３のサブチャンバ３５８と第４のサブチャンバ３６０とに分割する。往復動手術器具１００−２の動作中に相殺する運動量を提供するように、主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３２０をオフセット方向に移動させるように、通路が第１および第２のチャンバ３５０および３５２を連結する。第１の通路３６２は第１のチャネル３１４と第１のサブチャンバ３５４との間の流体連通を提供し、第２の通路３６４は第１のチャネル３１４と第４のサブチャンバ３６０との間の流体連通を提供する。さらに、第３の通路３６６は第２のチャネル３１６と第２のサブチャンバ３５６と間の流体連通を提供する。第４の通路３６８は、第２のチャネル３１６と第３のサブチャンバ３５８との間の流体連通を提供する。図３Ａの断面図では、通路３６８は２つの非連続部分として示されている。しかしながら、通路３６８は第１のチャンバ３５０の周りでハウジング本体３０７を通って引き回されるので、２つの部分は１つの連続通路を形成する。したがって、空気圧が第１のチャネル３１４を介して適用されると、空気圧は第１の通路３６２を通って第１のサブチャンバ３５４へ移動し、そして主ダイヤフラム３０４および切断器具３０２を第１の方向３３０に変位させる。同時に、第１のチャネル３１４からの空気圧は、第２の通路３６４を通って第４のサブチャンバ３６０内に伝達され、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０を第１の方向とは反対の第２の方向３４０に変位させる。その結果、空気圧が第１のチャネル３１４に適用されると、主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３２０は同時に反対方向に動く。第２のチャネル３１６に適用された空気圧は、第３の通路３６６を通って第２のサブチャンバ３５６に伝達され、そこで空気圧は主ダイヤフラム３０４および切断器具３０２を第２の方向３４０に変位させる。同時に、第２のチャネル３１６からの空気圧は第４の通路３６８を介して第３のサブチャンバ３５８に伝達され、そこで空気圧はダイヤフラム慣性ダンパ３２０を第１の方向に変位させる。その結果、空気圧が第２のチャネル３１６に適用されると、主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３２０は再び同時に反対方向に動く。したがって、空気圧のパルスが第１のポート３１４および第２のポート３１６に交互に適用されると、主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３２０は反対方向に往復運動するようにされる。すなわち、主ダイヤフラム３０４および切断器具３０２が往復運動する一方、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０は逆往復運動する。空気圧パルスを使用して主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３２０の両方を同時に作動させるので、切断器具３０２の往復運動とダイヤフラム慣性ダンパ３２０の逆往復運動とは同じ頻度で起こる。

図３Ｂに示されかつ上で説明したような実装において、切断器具３０２の通路３０９はポート３１８と流体連通している。ポート３１８に真空を適用すると、物質、そのような切断された硝子体が切断器具３０２の通路３０９を通過し、往復動手術器具１００−２を出る可能性がある。ポート３１８を介して適用された真空は、Ｏリングシールであり得る環状シール３１０などの１つまたは複数のシールの使用を介して切断器具３０２に限定され得る。他の実装は、往復動手術器具１００−２からの物質の除去を可能にするための代替構造を提供し得る。

往復動手術器具１００−２のハウジング本体３０７は、単一の一体的に形成された構成要素であり得る。他の実施態様では、ハウジング本体３０７は、２つ以上の別々の構成要素から形成されてもよい。

上述のように、異なる物理的寸法を有するにもかかわらず、主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３２０は、同等の質量を有するように構成されてもよい。例えば、主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３２０は、異なる密度を有する材料から形成することができる。結果として、主ダイヤフラム３０４およびダイヤフラム慣性ダンパ３２０の両方は、往復運動中に同等の運動量を生成する。なぜなら、両者は同様の質量を有するからである。したがって、動作中、主ダイヤフラム３０４と切断器具３０２との組み合わせは、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０が有する運動量と大きさが同様であり得るが、逆方向の動きのために、方向が反対の運動量を有する。したがって、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０は、大きさが同じまたはほぼ同じである主ダイヤフラム３０４と切断器具３０２との組み合わせの運動量と逆の運動量を有すると見なすことができる。その結果、往復動手術器具１００−２の正味の運動量が減少する可能性がある。いくつかの実装では、正味の運動量はゼロ；ほぼゼロ；ダイヤフラム慣性ダンパ３２０を欠く同様に構成された往復動手術器具の正味運動量よりも少なくとも８０％低い；または少なくとも９０％低い可能性がある。正味運動量の減少は、図３Ｂの往復動手術器具１００−２の振動の減少と、往復動手術器具１００−２を保持している外科医によって知覚される触覚振動の対応する減少とをもたらし得る。

いくつかの実装では、主ダイヤフラム３０４および切断器具３０２によって形成された主質量、ならびにダイヤフラム慣性ダンパ３２０によって形成された副質量は、同様または同等のサイズを有し得る。例えば、副質量は、主質量の少なくとも８０％または少なくとも９０％であり得る。副質量が主質量より幾分大きいときでも、正味運動量の有用な減少が実現され得る。様々な実装において、主質量および副質量の両方は１００ｍｇ未満；２００ｍｇ未満；５００ｍｇ未満；または７５０ｍｇ未満であり得る。しかしながら、本開示の範囲はそのように限定されない。むしろ、主質量および副質量は、所望のまたは選択された量であり得る。例えば、質量は７５０ｍｇより大きくても１００ｍｇ未満でもよい。図３Ｂの例示的な往復動手術器具１００−２などの往復動手術器具において使用され得る１つの例において、切断器具３０２は、約３５０ｍｇの質量を有し得る。ダイヤフラム慣性ダンパ３２０は、直径が７．５ｍｍ、厚さが１ｍｍのステンレス鋼ディスクを含み得、その結果、質量は約３５０ｍｇとなる。一般に、ダイヤフラム慣性ダンパ３２０の材料、直径、および厚さは、主ダイヤフラム３０４の質量と同様の質量を提供するように変えることができる。

往復動手術器具１００−２は、図示されていないがそれにもかかわらず往復動手術器具１００−２の形成または操作を容易にする追加の特徴をさらに含むことができる。往復動手術器具１００−２に含まれる様々な界面は、毎秒最大１，０００サイクルの往復運動頻度で切断器具３０２の往復運動を支援し得る。

ダイヤフラム慣性ダンパ３０６または３２０などのダイヤフラム慣性ダンパは、本明細書に記載されかつ図３Ａおよび３Ｂに示す例によって示されるような原理を適用することによって、様々な往復動手術器具１００に組み込むことができる。さらに、図２Ａの摺動質量ダンパ２００−１などの摺動質量ダンパ；または図２Ｂの摺動質量ダンパ２００−２；または図２Ｃの摺動質量ダンパ２００−３；または図２Ｄの摺動質量ダンパ２００−４；または別の種類のアクチュエータを含む別の慣性ダンパは、図３Ａおよび３Ｂに関連して本明細書に記載されている原理を適用することによって、別の往復動手術器具１００に組み込むことができる。例えば、往復動手術器具１００−１または１００−２と同様の往復動手術器具において、ダイヤフラム慣性ダンパ３０６または３２０の代わりに摺動質量ダンパを使用することができる。

図４は、本明細書に記載されているように、往復動手術器具１００を操作するための例示的な方法４００のフローチャートを提供する。方法４００に記載されている特定の操作は、任意選択であり得る、および／または異なる実装において再編成され得る。方法４００は、本明細書に記載の往復動手術器具１００−１および１００−２などの往復動手術器具の任意の実装を使用して実施することができる。

ステップ４０２において、往復動手術器具に配置されたダイヤフラム組立体が、交互の空気圧パルスに応答して往復運動し、ダイヤフラム組立体は主質量を形成し、往復運動の各交互方向に移動するときに第１の運動量を有する。ステップ４０４において、同じく往復動手術器具内に配置されたダンパが、ダイヤフラム組立体とは反対の交互の方向にダンパを往復運動させることによって同じ交互の空気圧に応答して逆往復運動する。ダンパは副質量を形成し、往復運動の交互の方向のそれぞれに移動するときに第１の運動量以下の第２の運動量を有する。第２の運動量は、ダイヤフラム組立体の第１の運動量と向きが正反対であり、その結果、ステップ４０６において、ダイヤフラム組立体の第１の運動量がダンパの第２の運動量によって打ち消されて、往復動手術器具の振動を低減する。ダイヤフラム組立体は、ダイヤフラム３０４と同様のものとすることができるダイヤフラムと、切断器具３０２と同様のものとすることができる切断器具とを含むことができる。様々な実装において、第１の運動量は第２の運動量とほぼ同じ大きさを有することができる。他の実装では、第１の運動量は、第２の運動量の少なくとも７０％〜８０％、少なくとも８０％〜９０％、または少なくとも９０％〜１００％の大きさを有し得る。いくつかの実装では、第１の運動量は第２の運動量よりも大きくてもよく、他の実装では、第２の運動量は第１の運動量よりも大きくてもよい。主質量および副質量のそれぞれの往復運動および逆往復運動は、往復動手術器具によって発生し、往復動手術器具を保持する外科医によって触覚的に知覚される全体的な振動を減少させ得る。

上に開示された主題は、限定的ではなく例示的であると見なされるべきであり、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨および範囲内にあるすべてのそのような修正、改善、および他の実施形態を網羅することを意図する。したがって、法律によって許容される最大限の範囲で、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物の最も広い許容可能な解釈によって決定されるべきであり、前述の詳細な記載によって制限も限定もされない。

Claims (15)

1. 眼科手術で使用するための往復動手術器具であって、
   ハウジング本体と、
   前記ハウジング本体内に形成された第１のチャネルと、
   前記ハウジング本体内に形成された第２のチャネルと、
   第１の質量を有するダイヤフラム組立体であって、
   第１のダイヤフラム、および
   手術用カッターを備え、前記第１のダイヤフラムは、前記ダイヤフラム組立体を第１の方向に変位させるべく前記第１のチャネルを介して、および前記ダイヤフラム組立体を前記第１の方向とは反対の第２の方向に変位させるべく前記第２のチャネルを介して前記第１のダイヤフラムに適用される交互の空気圧に応答して第１の方向および第２の方向に往復運動するように作動され、前記ダイヤフラム組立体は、前記第１の方向および前記第２の方向に変位されているときに第１の運動量を有する、
   ダイヤフラム組立体と、
   慣性ダンパであって、前記慣性ダンパを前記第２の方向に変位させるべく前記第１のチャネルを介して、および前記慣性ダンパを前記第１の方向に変位させるべく前記第２のチャネルを介して前記慣性ダンパに適用される前記交互の空気圧に応答して前記第１の方向および前記第２の方向に往復運動するように作動され、前記慣性ダンパは前記第１の方向および前記第２の方向に変位されているときに大きさが前記第１の運動量以下の第２の運動量を有し、前記第２の運動量と前記第１の運動量とは向きが正反対である、
   慣性ダンパと
   を備える往復動手術器具。
2. 前記交互の空気圧が眼科手術システムから供給され、前記眼科手術システムは、
   前記空気圧パルスを互いに独立して前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルに提供するように構成された二重チャネル空気圧アクチュエータと、
   前記手術用カッターを通って延びる通路に真空を提供するように構成された吸引システムと
   を備える、請求項１に記載の往復動手術器具。
3. 前記往復動手術器具が手持ち式手術器具である、請求項１に記載の往復動手術器具。
4. 前記慣性ダンパが、前記ハウジング本体内に形成された密閉チャネル内を往復運動するように構成された自由質量を含む、請求項１に記載の往復動手術器具。
5. 前記摺動質量ダンパが、前記第１のダイヤフラムと同じサイズの第２のダイヤフラムを含む、請求項１に記載の往復動手術器具。
6. 前記手術用カッターが前記第１のダイヤフラムにその中心軸に沿って固定される、請求項５に記載の往復動手術器具。
7. 前記慣性ダンパが、前記第１のダイヤフラムよりもサイズが小さい第２のダイヤフラムを含む、請求項１に記載の往復動手術器具。
8. 前記慣性ダンパが、前記第１の質量以下の第２の質量を有する金属部分を含む、請求項１に記載の往復動手術器具。
9. 眼科手術で使用するための、ダイヤフラム組立体と慣性ダンパとを備える往復動手術器具の操作方法であって、
   交互の空気圧パルスに応答して前記ダイヤフラム組立体を往復運動させることであって、前記ダイヤフラム組立体は主質量を形成し、前記往復運動の第１の方向および前記第１の方向とは反対の第２の方向のそれぞれに移動するときに第１の運動量を有する、往復運動させること、および
   前記交互の空気圧パルスに応答して前記慣性ダンパを往復運動させることであって、前記慣性ダンパは、前記往復運動の前記第１の方向および前記第２の方向のそれぞれに移動するときに前記第１の運動量以下の第２の運動量を有し、前記第１の運動量と前記第２の運動量とは向きが正反対である、往復運動させること
   を含む方法。
10. 前記ダイヤフラム組立体が第１のダイヤフラムと手術用カッターとを備え、前記ダイヤフラム組立体を往復運動させることが、
    前記第１のダイヤフラムを第２の方向に変位させるために前記第１のダイヤフラムの第１の側に前記空気圧パルスの第１の空気圧パルスを適用すること、および
    前記第１のダイヤフラムを前記第１の方向に変位させるために前記第１のダイヤフラムの第２の側に前記空気圧パルスの第２の空気圧パルスを適用すること
    を含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記慣性ダンパが第２のダイヤフラムを含み、前記慣性ダンパを往復運動させることが、
    前記第２のダイヤフラムを前記第１の方向に変位させるために前記第２のダイヤフラムの第２の側に前記第１の圧力パルスを適用すること、および
    前記第２のダイヤフラムを前記第２の方向に変位させるために前記第１のダイヤフラムの第１の側に前記第２の圧力パルスを適用すること
    を含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記慣性ダンパを往復運動させることが、
    前記往復動手術器具のハウジング本体内に形成された密閉チャネル内で自由質量を往復運動させること
    を含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記ダイヤフラム組立体が第１のダイヤフラムと、前記第１のダイヤフラムにその中心軸に沿って固定された手術用カッターとを含む、請求項９に記載の方法。
14. 前記第２のダイヤフラムが、前記第１のダイヤフラムよりもサイズが小さい、請求項１１に記載の方法。
15. 前記副質量が前記主質量以下である、請求項９に記載の方法。