JP3162723B2 - 眼の外科手術における流体による洗浄と流体の吸引を制御する装置 - Google Patents
眼の外科手術における流体による洗浄と流体の吸引を制御する装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 この出願は、1994年１月28日に出願され、現在継続中
のアメリカ合衆国特許出願番号08/188,188の一部継続出
願である。
のアメリカ合衆国特許出願番号08/188,188の一部継続出
願である。
本発明は、一般的には、種々の外科手術との関連、よ
り一般的には医療処置において、供給源から患者への流
体の流れおよび患者からの流体の除去を制御するための
方法および装置に向けられている。患者へのおよび患者
からの流体注入又は抽出系を通しての流体の流れは、電
動式又はエア駆動のカッタおよび水晶体超音波吸引具等
の手術具が共通に用いられる眼のマイクロサージェリィ
における如く、実行される手術にとってしばしば重大で
ある。これらの器具は、手術部位に注入するための流体
源と注入流体および手術部位からの屑を排出するための
負圧源とを必要とする。
り一般的には医療処置において、供給源から患者への流
体の流れおよび患者からの流体の除去を制御するための
方法および装置に向けられている。患者へのおよび患者
からの流体注入又は抽出系を通しての流体の流れは、電
動式又はエア駆動のカッタおよび水晶体超音波吸引具等
の手術具が共通に用いられる眼のマイクロサージェリィ
における如く、実行される手術にとってしばしば重大で
ある。これらの器具は、手術部位に注入するための流体
源と注入流体および手術部位からの屑を排出するための
負圧源とを必要とする。
医学的に認められた多数の手法が水晶体除去に利用さ
れてきており、これらの中で、汎用されている手法は、
水晶体超音波吸引、洗浄および吸引である。この方法
は、典型的には出血を減少させるために焼灼される角膜
切開および水晶体レンズを乳化するための超音波駆動の
針を含む手持ちの外科器具の挿入を含む。この乳化と同
時に、乳化された水晶体の洗浄のために流体が注入さ
れ、乳化された水晶体と注入された流体の吸引のために
真空が与えられる。
れてきており、これらの中で、汎用されている手法は、
水晶体超音波吸引、洗浄および吸引である。この方法
は、典型的には出血を減少させるために焼灼される角膜
切開および水晶体レンズを乳化するための超音波駆動の
針を含む手持ちの外科器具の挿入を含む。この乳化と同
時に、乳化された水晶体の洗浄のために流体が注入さ
れ、乳化された水晶体と注入された流体の吸引のために
真空が与えられる。
上で記述した水晶体超音波吸引手法は、眼科学の分野
で周知であり、1960年代の後半およびチャールス・ケル
マン博士の仕事に遡ぼる。水晶体超音波吸引法の詳しい
議論は、“前区外科学への総合的アプローチ（An Integ
rated Approach to Anterior Segment Surgery）”リー
・ティ・ノーマン（Lee T.Norman）、ダブリュ・アンド
リュウ・マックスウエル（W.Andrew Maxwell）およびジ
ェイムズ・エイ・デイブソン（James A.davison）編
集、ゴウア・メディカル出版（Gower Medical Publishi
ng）、ニューヨーク、NY、1992、ISBN ０−397−44693
−４の第11章“水晶体超音波吸引の機構（The mechanic
s of Phacoemulsification）”、第12章“水晶体超音波
吸引手術（The Phacoemulsification Procedure）”、
第13章“水晶体超音波吸引による白内障除去（Cataract
removal by Phacoemulsification）”、および第14章
“視力の外科的リハビリテーションの小瞳孔水晶体超音
波吸引手法（Small pupil Phacoemulsification Techni
ques of The Surgical Rehabilitation of Vision）”
に見い出される。これら第11章から第14章はその全体が
本明細書において援用される。現在入手できる水晶体超
音波吸引システムは、マサチューセッツ、ノース・アン
ドーバアのオプティカル・マイクロ・システムズ・イン
コーポレイテッド（Optical Micro Systems,Inc.）によ
り、“DIPLOMATE"、“DIPLOMATE MMP"、“OPSYS"および
“OPSYS MMP"という商標のもとに、製造、販売されてい
る。これらのシステムは、可変速ぜん動ポンプ、真空セ
ンサ、調節可能な超音波源および吸引割合、真空および
超音波レベルについてオペレータが選択したプリセット
を用いたプログラム可能なマイクロプロセッサを含む制
御ユニットを有する。
で周知であり、1960年代の後半およびチャールス・ケル
マン博士の仕事に遡ぼる。水晶体超音波吸引法の詳しい
議論は、“前区外科学への総合的アプローチ（An Integ
rated Approach to Anterior Segment Surgery）”リー
・ティ・ノーマン（Lee T.Norman）、ダブリュ・アンド
リュウ・マックスウエル（W.Andrew Maxwell）およびジ
ェイムズ・エイ・デイブソン（James A.davison）編
集、ゴウア・メディカル出版（Gower Medical Publishi
ng）、ニューヨーク、NY、1992、ISBN ０−397−44693
−４の第11章“水晶体超音波吸引の機構（The mechanic
s of Phacoemulsification）”、第12章“水晶体超音波
吸引手術（The Phacoemulsification Procedure）”、
第13章“水晶体超音波吸引による白内障除去（Cataract
removal by Phacoemulsification）”、および第14章
“視力の外科的リハビリテーションの小瞳孔水晶体超音
波吸引手法（Small pupil Phacoemulsification Techni
ques of The Surgical Rehabilitation of Vision）”
に見い出される。これら第11章から第14章はその全体が
本明細書において援用される。現在入手できる水晶体超
音波吸引システムは、マサチューセッツ、ノース・アン
ドーバアのオプティカル・マイクロ・システムズ・イン
コーポレイテッド（Optical Micro Systems,Inc.）によ
り、“DIPLOMATE"、“DIPLOMATE MMP"、“OPSYS"および
“OPSYS MMP"という商標のもとに、製造、販売されてい
る。これらのシステムは、可変速ぜん動ポンプ、真空セ
ンサ、調節可能な超音波源および吸引割合、真空および
超音波レベルについてオペレータが選択したプリセット
を用いたプログラム可能なマイクロプロセッサを含む制
御ユニットを有する。
今日使用されている多くの外科器具および制御では、
真空を線形制御するか、又は吸引流体の流れを線形制御
する。この様式では、手術者が、真空度又は流れのいず
れか一方、しかし両方ではない、を正確に与える或いは
選択した速度に制御することが可能である。しかしなが
ら、手術中に可変量（真空度、吸引割合、超音波レベ
ル）の１つの正確な制御がいま１つの量にまして要求さ
れる時がしばしば存在する。真空度と流れとの関係を理
解している経験を積んだユーザは、許容できる挙動を得
るためにコンソールでプリセットされた可変量を適当に
手動で修正する。しかし、この調整が見逃されると、高
い真空度と速い流れの組合わせにより、手術部位におい
て好ましくない流体的激変を惹起し、患者にダメージを
与える。水晶体外科手術に用いられる手持ちの手術器具
の制御は複雑であることは考慮されるべきである。水晶
体超音波吸引装置は、典型的には、白内障レンズの超音
波吸引を実行するために、電源、ぜん動ポンプ、電子お
よび付属ハードウエアを含むキャビネットと接続され
た、中空の細い針管を含む多機能手持ち手術具即ちハン
ドピースとからなる。
真空を線形制御するか、又は吸引流体の流れを線形制御
する。この様式では、手術者が、真空度又は流れのいず
れか一方、しかし両方ではない、を正確に与える或いは
選択した速度に制御することが可能である。しかしなが
ら、手術中に可変量（真空度、吸引割合、超音波レベ
ル）の１つの正確な制御がいま１つの量にまして要求さ
れる時がしばしば存在する。真空度と流れとの関係を理
解している経験を積んだユーザは、許容できる挙動を得
るためにコンソールでプリセットされた可変量を適当に
手動で修正する。しかし、この調整が見逃されると、高
い真空度と速い流れの組合わせにより、手術部位におい
て好ましくない流体的激変を惹起し、患者にダメージを
与える。水晶体外科手術に用いられる手持ちの手術器具
の制御は複雑であることは考慮されるべきである。水晶
体超音波吸引装置は、典型的には、白内障レンズの超音
波吸引を実行するために、電源、ぜん動ポンプ、電子お
よび付属ハードウエアを含むキャビネットと接続され
た、中空の細い針管を含む多機能手持ち手術具即ちハン
ドピースとからなる。
上で述べたような機能を実行するため、ハンドピース
器具を利用した手術は、これらの機能の容易かつ許容で
きる制御と並びに水晶体超音波吸引手術中において必要
となる少なくともいくつかの機能間での選択的な移行又
は切換え（例えば、洗浄と洗浄プラス吸引）の可能性を
要求するということは考慮されるべきである。関連する
手持ちの医療器具を操作しながらのキャビネット搭載の
制御手段の調整の困難さを考慮して、例えば米国特許第
4,983,901号に開示されているような制御システムが開
発されてきた。この特許はその明細書および図面を含ん
でその全体が水晶体超音波吸引手術において要求される
複雑な制御に関する背景を与える目的および本発明の方
法に使用するため利用され或いは修正される装置を記述
するために、本出願において援用される。
器具を利用した手術は、これらの機能の容易かつ許容で
きる制御と並びに水晶体超音波吸引手術中において必要
となる少なくともいくつかの機能間での選択的な移行又
は切換え（例えば、洗浄と洗浄プラス吸引）の可能性を
要求するということは考慮されるべきである。関連する
手持ちの医療器具を操作しながらのキャビネット搭載の
制御手段の調整の困難さを考慮して、例えば米国特許第
4,983,901号に開示されているような制御システムが開
発されてきた。この特許はその明細書および図面を含ん
でその全体が水晶体超音波吸引手術において要求される
複雑な制御に関する背景を与える目的および本発明の方
法に使用するため利用され或いは修正される装置を記述
するために、本出願において援用される。
制御系の複雑さをさらに図示するものとして、1992年
10月14日に出願された、発明の名称“ユーザが選択可能
な操作範囲を有するフットペダル制御”と題する米国特
許出願第961,138号をも参照されたい。この特許出願
は、本発明の分野における技術レベルを記述する目的
で、その明細書および全ての図面を含んで本出願におい
て援用される。
10月14日に出願された、発明の名称“ユーザが選択可能
な操作範囲を有するフットペダル制御”と題する米国特
許出願第961,138号をも参照されたい。この特許出願
は、本発明の分野における技術レベルを記述する目的
で、その明細書および全ての図面を含んで本出願におい
て援用される。
さらに、水晶体超音波吸引、洗浄および吸引方法およ
び装置に関連するさらなる手続きと問題点は、米国特許
第5154,696号において議論されている。水晶体超音波吸
引手術の場合の流体および超音波の制御システムの複雑
性を考慮した場合、手術者は、手術者の経験と能力によ
って異なるであろう手術の仕方および特殊なテクニック
の両方の必要性に役立つようにプログラムすることがで
きるシステムを持つことが好ましいということが考慮さ
れるべきである。
び装置に関連するさらなる手続きと問題点は、米国特許
第5154,696号において議論されている。水晶体超音波吸
引手術の場合の流体および超音波の制御システムの複雑
性を考慮した場合、手術者は、手術者の経験と能力によ
って異なるであろう手術の仕方および特殊なテクニック
の両方の必要性に役立つようにプログラムすることがで
きるシステムを持つことが好ましいということが考慮さ
れるべきである。
発明の要約 本発明によれば、外科手術中眼からの流体の吸引を制
御するための方法が提供され、該方法は眼からの流体の
吸引のためハンドピースを眼に対し操作しうるように配
置すること、選択された割合で眼から流体をハンドピー
スを通して吸引することおよび吸引中、ハンドピースの
閉塞状態に対応する真空レベルを検知することを含む。
御するための方法が提供され、該方法は眼からの流体の
吸引のためハンドピースを眼に対し操作しうるように配
置すること、選択された割合で眼から流体をハンドピー
スを通して吸引することおよび吸引中、ハンドピースの
閉塞状態に対応する真空レベルを検知することを含む。
閉塞状態では、ハンドピースを通しての流体の吸引は
制限され、したがって、本発明によれば、ハンドピース
を通しての吸引の選択された割合は、検知された真空レ
ベルに応じて可変的に制御される。
制限され、したがって、本発明によれば、ハンドピース
を通しての吸引の選択された割合は、検知された真空レ
ベルに応じて可変的に制御される。
この手法は、水晶体超音波吸引装置を操作するのに応
用されるので、吸引の割合は、ハンドピースの閉塞状態
に対応して増大され、或いは減少される。
用されるので、吸引の割合は、ハンドピースの閉塞状態
に対応して増大され、或いは減少される。
医師の選択に依存して、ハンドピースから閉塞物を除
去するのを加速もしくは向上させるために吸引割合を増
大することができる。このことは、勿論、ハンドピース
を閉塞している物質の特性にも依存する。即ち、経験で
は、医師は吸引割合を増大することによってハンドピー
ス内のある閉塞物をより迅速に除去することができる。
この方法で、医師は真空度の増加（吸引割合上昇）の割
合を所望の真空レベルとなるように制御することによっ
て達成できる。一方、再び閉塞物質に依存して、医師
は、例えば、閉塞物質の除去の間眼の安定を維持するた
めに、吸引割合を低下することを望むかも知れない。
去するのを加速もしくは向上させるために吸引割合を増
大することができる。このことは、勿論、ハンドピース
を閉塞している物質の特性にも依存する。即ち、経験で
は、医師は吸引割合を増大することによってハンドピー
ス内のある閉塞物をより迅速に除去することができる。
この方法で、医師は真空度の増加（吸引割合上昇）の割
合を所望の真空レベルとなるように制御することによっ
て達成できる。一方、再び閉塞物質に依存して、医師
は、例えば、閉塞物質の除去の間眼の安定を維持するた
めに、吸引割合を低下することを望むかも知れない。
更に、水晶体超音波吸引装置の操作方法に関し、本発
明によれば、ハンドピースに負荷される超音波パワーを
閉塞状態に対応するハンドピース内の検知された真空レ
ベルに応じて可変的に制御しうる。この制御では、閉塞
状態が信号として知られたときに、ハンドピースに対す
る負荷を増加するか、或いはまた、閉塞状態が検知され
たときにハンドピースに与える超音波パワーを減少させ
ることができる。
明によれば、ハンドピースに負荷される超音波パワーを
閉塞状態に対応するハンドピース内の検知された真空レ
ベルに応じて可変的に制御しうる。この制御では、閉塞
状態が信号として知られたときに、ハンドピースに対す
る負荷を増加するか、或いはまた、閉塞状態が検知され
たときにハンドピースに与える超音波パワーを減少させ
ることができる。
超音波パワーを増加させるか減少させるかは、医師の
テクニックおよび物質の特性、例えば除去すべき白内障
の剛さに夫々依存する。
テクニックおよび物質の特性、例えば除去すべき白内障
の剛さに夫々依存する。
本発明は、また外科手術中、眼に対する洗浄流体を制
御する方法をも包含する。この方法では、ハンドピース
は洗浄流体を眼に注入し、眼から流体を吸引するために
眼に対し操作可能な関係に設置されるとともに、ハンド
ピースには、選択された圧力で洗浄流体が供給される。
御する方法をも包含する。この方法では、ハンドピース
は洗浄流体を眼に注入し、眼から流体を吸引するために
眼に対し操作可能な関係に設置されるとともに、ハンド
ピースには、選択された圧力で洗浄流体が供給される。
ハンドピースからの流体の吸引中、ハンドピースの閉
塞状態に対応する真空レベルが検知され、この検知され
た真空レベルに対応して、洗浄流体は異なる選択圧力で
ハンドピースに供給される。
塞状態に対応する真空レベルが検知され、この検知され
た真空レベルに対応して、洗浄流体は異なる選択圧力で
ハンドピースに供給される。
より詳細には、ハンドピースに洗浄流体を選択された
圧力で供給するステップは複数の洗浄流体供給手段をハ
ンドピース上方で異なる高さに位置決めすることおよび
これら複数の洗浄流体供給手段の１つをハンドピースと
流体的に連結することを含む。ハンドピースに対し洗浄
流体を異なる選択圧力で供給するステップは、上記１つ
の洗浄流体供給手段のハンドピースとの連通を停止する
一方、いま１つの洗浄流体供給手段を流体的に連通する
ことを含む。
圧力で供給するステップは複数の洗浄流体供給手段をハ
ンドピース上方で異なる高さに位置決めすることおよび
これら複数の洗浄流体供給手段の１つをハンドピースと
流体的に連結することを含む。ハンドピースに対し洗浄
流体を異なる選択圧力で供給するステップは、上記１つ
の洗浄流体供給手段のハンドピースとの連通を停止する
一方、いま１つの洗浄流体供給手段を流体的に連通する
ことを含む。
水晶体超音波吸引手術に関連して、本発明は水晶体超
音波吸引用ハンドピース、超音波源、真空源、洗浄流体
源、真空センサを備え、ハンドピースに与える超音波の
強度およびハンドピースからの洗浄流体の吸引を制御す
る制御ユニットを有する水晶体超音波吸引装置の操作方
法を包含する。
音波吸引用ハンドピース、超音波源、真空源、洗浄流体
源、真空センサを備え、ハンドピースに与える超音波の
強度およびハンドピースからの洗浄流体の吸引を制御す
る制御ユニットを有する水晶体超音波吸引装置の操作方
法を包含する。
操作方法は、水晶体超音波吸引手術のため、眼に対
し、ハンドピースを操作しうる関係に配置するステップ
とその後洗浄流体源から洗浄流体をハンドピースに供給
し、ハンドピースを通して眼内に供給するステップを含
む。超音波は、水晶体超音波吸引手術を実行するため、
超音波源からハンドピースに供給され、ハンドピースを
介して眼から洗浄流体を選択された割合で吸引するため
に真空がハンドピースに付加される。
し、ハンドピースを操作しうる関係に配置するステップ
とその後洗浄流体源から洗浄流体をハンドピースに供給
し、ハンドピースを通して眼内に供給するステップを含
む。超音波は、水晶体超音波吸引手術を実行するため、
超音波源からハンドピースに供給され、ハンドピースを
介して眼から洗浄流体を選択された割合で吸引するため
に真空がハンドピースに付加される。
液体吸引ステップの間、閉塞状態に対応するハンドピ
ース内の真空レベルが検知され、その後、ハンドピース
の閉塞状態に対応して検知されたハンドピース内の真空
レベルに応じて、付与される超音波の強度と洗浄流体の
吸引の割合の少なくとも一方が可変的に制御される。
ース内の真空レベルが検知され、その後、ハンドピース
の閉塞状態に対応して検知されたハンドピース内の真空
レベルに応じて、付与される超音波の強度と洗浄流体の
吸引の割合の少なくとも一方が可変的に制御される。
水晶体超音波吸引装置は、本発明によれば、眼に洗浄
流体を注入するとともに眼から流体を吸引するためのハ
ンドピースを一般に含む。洗浄流体をハンドピースに対
し複数の圧力で導入するための手段が設けられるととも
に、ハンドピースに流体的に連結された可変速ポンプが
ハンドピースから真空によって洗浄流体を吸引するため
に設けられている。
流体を注入するとともに眼から流体を吸引するためのハ
ンドピースを一般に含む。洗浄流体をハンドピースに対
し複数の圧力で導入するための手段が設けられるととも
に、ハンドピースに流体的に連結された可変速ポンプが
ハンドピースから真空によって洗浄流体を吸引するため
に設けられている。
ハンドピース内の真空レベルを検知するためハンドピ
ースと流体的に連結してセンサが設けられ、ハンドピー
ス内の検知された真空レベルに応じてハンドピースに導
入される洗浄流体の複数の圧力の１つを選択するために
制御ユニットが設けられる。
ースと流体的に連結してセンサが設けられ、ハンドピー
ス内の検知された真空レベルに応じてハンドピースに導
入される洗浄流体の複数の圧力の１つを選択するために
制御ユニットが設けられる。
より詳細には、水晶体超音波吸引用ハンドピースが備
えられ、これに連結されたパワー源がハンドピースに超
音波を供給するために設けられる。この例では、制御ユ
ニットはハンドピース内の検知された真空レベルに応じ
てポンプの速度、ハンドピースに供給される超音波およ
びパワー源によってハンドピースに供給される超音波の
デューティサイクルの少なくとも１つを変更する。
えられ、これに連結されたパワー源がハンドピースに超
音波を供給するために設けられる。この例では、制御ユ
ニットはハンドピース内の検知された真空レベルに応じ
てポンプの速度、ハンドピースに供給される超音波およ
びパワー源によってハンドピースに供給される超音波の
デューティサイクルの少なくとも１つを変更する。
複数の圧力でハンドピースに洗浄流体を導入するため
の手段が設けられ、この実施例では制御ユニットはハン
ドピース内において検知された真空レベルに応じてハン
ドピースに導入される洗浄流体の複数の圧力のうち１つ
を選択する。
の手段が設けられ、この実施例では制御ユニットはハン
ドピース内において検知された真空レベルに応じてハン
ドピースに導入される洗浄流体の複数の圧力のうち１つ
を選択する。
より詳細には、洗浄流体を供給するための手段は、複
数の容器と各容器とハンドピースの間に連結されたバル
ブとを含む。さらに、複数の容器をハンドピース上方の
異なる高さに配置する手段が設けられ、制御ユニットが
バルブに接続されると、バルブは各容器とハンドピース
の間の流体連結を制御すべく操作される。さらにより詳
細には、水晶体超音波吸引装置は、本発明によれば、ハ
ンドピースの検知された真空レベルに応答する制御ユニ
ットを含み、超音波源によってあるデューティサイクル
で超音波がハンドピースに負荷される。この例では、制
御ユニットは、ハンドピースの超音波レベルが第１の所
定値を越えるまで超音波を第１のデューティサイクルで
供給し、その後、ハンドピースの超音波レベルが第１よ
り大きい第２の所定値を越えるまで、第１より大きい第
２のデューティサイクルで超音波を供給するようにハン
ドピースに接続されている。任意的には、その後、ハン
ドピースの超音波レベルが、第２より大きい第３の所定
値を越えるまで第２より大きい第３のデューティサイク
ルで超音波を供給し、その後、第３デューティサイクル
より大きいデューティサイクルで超音波を供給する。
数の容器と各容器とハンドピースの間に連結されたバル
ブとを含む。さらに、複数の容器をハンドピース上方の
異なる高さに配置する手段が設けられ、制御ユニットが
バルブに接続されると、バルブは各容器とハンドピース
の間の流体連結を制御すべく操作される。さらにより詳
細には、水晶体超音波吸引装置は、本発明によれば、ハ
ンドピースの検知された真空レベルに応答する制御ユニ
ットを含み、超音波源によってあるデューティサイクル
で超音波がハンドピースに負荷される。この例では、制
御ユニットは、ハンドピースの超音波レベルが第１の所
定値を越えるまで超音波を第１のデューティサイクルで
供給し、その後、ハンドピースの超音波レベルが第１よ
り大きい第２の所定値を越えるまで、第１より大きい第
２のデューティサイクルで超音波を供給するようにハン
ドピースに接続されている。任意的には、その後、ハン
ドピースの超音波レベルが、第２より大きい第３の所定
値を越えるまで第２より大きい第３のデューティサイク
ルで超音波を供給し、その後、第３デューティサイクル
より大きいデューティサイクルで超音波を供給する。
図面の簡単な説明 本発明の利点と特徴は、添付の図面を参照した以下の
記述によってより一層理解されるであろう。図面中、 第１図は、本発明にかかる水晶体超音波吸引装置の機
能ブロック図である； 第1A図は、洗浄流体を１以上の圧力でハンドピースに
供給する装置を含む、本発明にかかる水晶体超音波吸引
装置のいま一つの実施例の機能ブロック図である； 第２図は吸引割合可変の水晶体超音波吸引装置の閉塞
−非閉塞モードの操作を示すフローチャートである； 第３図は超音波レベル可変の水晶体超音波吸引装置の
閉塞−非閉塞モードの操作を示すフローチャートであ
る； 第４図はデューティサイクルパルス可変の水晶体超音
波吸引装置の操作を示すフローチャートである；および 第５図は洗浄割合可変の水晶体超音波吸引装置の閉塞
−非閉塞モードの操作を示すフローチャートである。
記述によってより一層理解されるであろう。図面中、 第１図は、本発明にかかる水晶体超音波吸引装置の機
能ブロック図である； 第1A図は、洗浄流体を１以上の圧力でハンドピースに
供給する装置を含む、本発明にかかる水晶体超音波吸引
装置のいま一つの実施例の機能ブロック図である； 第２図は吸引割合可変の水晶体超音波吸引装置の閉塞
−非閉塞モードの操作を示すフローチャートである； 第３図は超音波レベル可変の水晶体超音波吸引装置の
閉塞−非閉塞モードの操作を示すフローチャートであ
る； 第４図はデューティサイクルパルス可変の水晶体超音
波吸引装置の操作を示すフローチャートである；および 第５図は洗浄割合可変の水晶体超音波吸引装置の閉塞
−非閉塞モードの操作を示すフローチャートである。
発明の詳述な説明 図面、とりわけ第１図を参照すると、機能ブロックダ
イヤグラムの型式で、参照番号10で一般的に示されてい
る水晶体超音波吸引装置が図示されている。本装置は、
第１図に点線で示す制御ユニット12を有しており、制御
ユニットは真空源をなす可変速ぜん動ポンプ14と、パル
ス化された超音波パワー源16と、ポンプ速度コントロー
ラ20に制御出力を与えるマイクロプロセッサコンピュー
タ18と、超音波パワーレベルコントローラ22とを含む。
真空センサ24はぜん動ポンプ14の出力側での真空レベル
を表わす入力をコンピュータ18に出力する。適当な排気
がベント26によって行われる。
イヤグラムの型式で、参照番号10で一般的に示されてい
る水晶体超音波吸引装置が図示されている。本装置は、
第１図に点線で示す制御ユニット12を有しており、制御
ユニットは真空源をなす可変速ぜん動ポンプ14と、パル
ス化された超音波パワー源16と、ポンプ速度コントロー
ラ20に制御出力を与えるマイクロプロセッサコンピュー
タ18と、超音波パワーレベルコントローラ22とを含む。
真空センサ24はぜん動ポンプ14の出力側での真空レベル
を表わす入力をコンピュータ18に出力する。適当な排気
がベント26によって行われる。
装置10の構成部品は、種々のメーカのものが適用でき
る。例えば、パワー源16はALCONの（Series 10000）を
用いることができ、パワーレベルコントローラも同様に
（Series 10000）を用いることができる。コンピュータ
18はNEC8085を用いることができ、ポンプ速度コントロ
ーラ20はPittman GM9434H777を用いることができる。
真空センサ24はSystem SCX100DNを、又ベント26はLDI
model 11−12−３−BV−24を用いることができる。
る。例えば、パワー源16はALCONの（Series 10000）を
用いることができ、パワーレベルコントローラも同様に
（Series 10000）を用いることができる。コンピュータ
18はNEC8085を用いることができ、ポンプ速度コントロ
ーラ20はPittman GM9434H777を用いることができる。
真空センサ24はSystem SCX100DNを、又ベント26はLDI
model 11−12−３−BV−24を用いることができる。
制御ユニット12は超音波パワーをライン28で水晶体超
音波吸引ハンドピース30（例えばOLCON model 590−2
000−501）に供給する。洗浄流体源32（例えばALCON m
odel 10000）はライン34を通してハンドピース30に流
体的に連結されている。洗浄流体と超音波パワーはハン
ドピース30によって図式的にブロック36で示す患者の眼
に印加される。眼36の吸引は、ライン38と40とを通して
制御ユニットのぜん動ポンプ14によって達成される。
音波吸引ハンドピース30（例えばOLCON model 590−2
000−501）に供給する。洗浄流体源32（例えばALCON m
odel 10000）はライン34を通してハンドピース30に流
体的に連結されている。洗浄流体と超音波パワーはハン
ドピース30によって図式的にブロック36で示す患者の眼
に印加される。眼36の吸引は、ライン38と40とを通して
制御ユニットのぜん動ポンプ14によって達成される。
コンピュータ18は、前記真空センサ24からの信号によ
ってぜん動ポンプ14の出力ライン42の真空レベルをプリ
セットするように応答する。ハンドピース30の閉塞−非
閉塞状態に対応した制御ユニットの作動は第２図のフロ
ーダイヤグラムに図示されている。
ってぜん動ポンプ14の出力ライン42の真空レベルをプリ
セットするように応答する。ハンドピース30の閉塞−非
閉塞状態に対応した制御ユニットの作動は第２図のフロ
ーダイヤグラムに図示されている。
第２図に示すように、ハンドピースの吸引ライン38が
閉塞されていれば、真空センサ24によって検出される真
空レベルは高くなるであろう。コンピュータ18はオペレ
ータが設定できる吸引割合、真空レベルおよび超音波パ
ワーレベルについての限界を有する。第２図に図示され
ているように、真空センサ24によって検出された真空レ
ベルが、ハンドピース吸引ライン38の閉塞の結果として
所定のレベルに達すると、コンピュータ18はポンプ速度
コントローラ20にぜん動ポンプ14の速度を変えることを
指示し、これによって吸引割合が変化する。ハンドピー
ス30を閉塞する物質の特性に依存して、ぜん動ポンプ14
の速度は増大されるか、或いは減少されるということが
考慮されるべきである。閉塞物質が壊れた場合、真空セ
ンサ24が、真空レベルの低下を記録すると、コンピュー
タ18はぜん動ポンプ14の速度を非閉塞作動速度に変え
る。
閉塞されていれば、真空センサ24によって検出される真
空レベルは高くなるであろう。コンピュータ18はオペレ
ータが設定できる吸引割合、真空レベルおよび超音波パ
ワーレベルについての限界を有する。第２図に図示され
ているように、真空センサ24によって検出された真空レ
ベルが、ハンドピース吸引ライン38の閉塞の結果として
所定のレベルに達すると、コンピュータ18はポンプ速度
コントローラ20にぜん動ポンプ14の速度を変えることを
指示し、これによって吸引割合が変化する。ハンドピー
ス30を閉塞する物質の特性に依存して、ぜん動ポンプ14
の速度は増大されるか、或いは減少されるということが
考慮されるべきである。閉塞物質が壊れた場合、真空セ
ンサ24が、真空レベルの低下を記録すると、コンピュー
タ18はぜん動ポンプ14の速度を非閉塞作動速度に変え
る。
ぜん動ポンプ14の速度を変えることによって吸引割合
という水晶体超音波吸引パラメータを変えることに加え
て、超音波パワー源16をハンドピースの閉塞又は非閉塞
状態の関数として変えることができる。第３図は、コン
ピュータ18とパワーレベルコントローラ22による超音波
パワー源のパワーレベルの制御をフローダイヤグラムの
形式で図示している。第３図のフローダイヤグラムは第
２図のフローダイヤグラムに対応しているが水晶体超音
波吸引パラメータが超音波パワーレベルに変更されてい
ることに注目すべきである。
という水晶体超音波吸引パラメータを変えることに加え
て、超音波パワー源16をハンドピースの閉塞又は非閉塞
状態の関数として変えることができる。第３図は、コン
ピュータ18とパワーレベルコントローラ22による超音波
パワー源のパワーレベルの制御をフローダイヤグラムの
形式で図示している。第３図のフローダイヤグラムは第
２図のフローダイヤグラムに対応しているが水晶体超音
波吸引パラメータが超音波パワーレベルに変更されてい
ることに注目すべきである。
第４図を参照すると、選択されたパワーレベルの関数
として可変デューティサイクルを生成する超音波パワー
源16の制御を示すフローダイヤグラムが図示されてい
る。第４図に示すように、かつあくまでも例示にすぎな
いが、33％デューティサイクルはパワーレベルがプリセ
ット閾値、この場合33％、を越えるまで実行される。こ
の閾値に達した時点で、デューティサイクルは超音波パ
ワーレベルが50％閾値を越えるまで50％に増大され、50
％閾値に達するとデューティサイクルは66％に増大され
る。超音波パワーレベルが66％閾値を越えると、パワー
源は連続運転、つまり100％デューティサイクルで駆動
される。第４図では、33,50および66％が図示されてい
るが、他のパーセントレベルを異なるデューティサイク
ル移行点を規定するために選択することができる。
として可変デューティサイクルを生成する超音波パワー
源16の制御を示すフローダイヤグラムが図示されてい
る。第４図に示すように、かつあくまでも例示にすぎな
いが、33％デューティサイクルはパワーレベルがプリセ
ット閾値、この場合33％、を越えるまで実行される。こ
の閾値に達した時点で、デューティサイクルは超音波パ
ワーレベルが50％閾値を越えるまで50％に増大され、50
％閾値に達するとデューティサイクルは66％に増大され
る。超音波パワーレベルが66％閾値を越えると、パワー
源は連続運転、つまり100％デューティサイクルで駆動
される。第４図では、33,50および66％が図示されてい
るが、他のパーセントレベルを異なるデューティサイク
ル移行点を規定するために選択することができる。
第1A図に戻ると、本発明にかかる水晶体超音波吸引装
置の他の実施例50が図示されており、第１図に示した装
置10の全ての要素は第１図に示す要素同定用の参照番号
と同じ番号で統合されている。
置の他の実施例50が図示されており、第１図に示した装
置10の全ての要素は第１図に示す要素同定用の参照番号
と同じ番号で統合されている。
洗浄流体源32に加えて、第２の洗浄流体源33が設けら
れ、これら流体源32と33はハンドピース30に入るライン
34にライン32a,33aを介して連結されている。バルブ35
は、ライン35aを介してパワーレベルコントローラ22か
ら送られる信号に応答して、ライン32aと流体源32およ
びライン33aと流体源33を交互にハンドピース30に連結
する。
れ、これら流体源32と33はハンドピース30に入るライン
34にライン32a,33aを介して連結されている。バルブ35
は、ライン35aを介してパワーレベルコントローラ22か
ら送られる信号に応答して、ライン32aと流体源32およ
びライン33aと流体源33を交互にハンドピース30に連結
する。
図示の如く、洗浄流体源32,33はハンドピースの上方
において異なる高さに配置されており、この配置によっ
て洗浄流体をハンドピースに複数の圧力で導入する手段
を構成しており、ここでは、容器33の流体のヘッドは容
器32の流体のヘッドより高くなっている。異なる長さの
ライン44,46を含むハーネス42は、支持体48に取付けら
れた状態において、容器32,33をハンドピース30上方の
異なる高さに配置する手段を提供する。
において異なる高さに配置されており、この配置によっ
て洗浄流体をハンドピースに複数の圧力で導入する手段
を構成しており、ここでは、容器33の流体のヘッドは容
器32の流体のヘッドより高くなっている。異なる長さの
ライン44,46を含むハーネス42は、支持体48に取付けら
れた状態において、容器32,33をハンドピース30上方の
異なる高さに配置する手段を提供する。
種々の高さでの洗浄流体容器の使用は、洗浄流体を異
なる圧力で供給する手段の代表的なものであるが、これ
とは別に、例えば、別個の循環ループ（図示せず）を構
成する個別のポンプを設け、パワーコントローラ22から
の命令により異なる圧力で洗浄流体をハンドピース30に
供給するようにすることができる。
なる圧力で供給する手段の代表的なものであるが、これ
とは別に、例えば、別個の循環ループ（図示せず）を構
成する個別のポンプを設け、パワーコントローラ22から
の命令により異なる圧力で洗浄流体をハンドピース30に
供給するようにすることができる。
第５図を参照して、ハンドピース吸引ライン38が閉塞
されると、真空センサ24によって検知される真空レベル
は増大する。コンピュータ18は洗浄流体源32,33のいず
れがハンドピース30に連結されるべきかを制御するため
のオペレータが設定できる限界値を有する。図では、２
つの洗浄流体源32,33即ち容器が示されているが、任意
の数の容器を用いることができることが考慮されるべき
である。
されると、真空センサ24によって検知される真空レベル
は増大する。コンピュータ18は洗浄流体源32,33のいず
れがハンドピース30に連結されるべきかを制御するため
のオペレータが設定できる限界値を有する。図では、２
つの洗浄流体源32,33即ち容器が示されているが、任意
の数の容器を用いることができることが考慮されるべき
である。
第５図に示すように、真空センサ24による真空レベル
が吸引ハンドピースライン38の閉塞の結果として、所定
のレベルに達すると、コンピュータはバルブ35を制御
し、容器32,33の各々とハンドピース30との間の流体接
続を制御する。
が吸引ハンドピースライン38の閉塞の結果として、所定
のレベルに達すると、コンピュータはバルブ35を制御
し、容器32,33の各々とハンドピース30との間の流体接
続を制御する。
前述したように、ハンドピース30を閉塞している物質
の性質および医師の必要性およびテクニックに依存し
て、ハンドピースに供給される洗浄流体の圧力は増加さ
れ、或いは減少される。物質で閉塞されると、真空セン
サ24は真空レベルの低下を記録し、バルブ35を作動し
て、非閉塞状態のレベルの圧力を与える容器32,33に切
替える。上で注記した如く、本発明において、１つ以上
の容器を用いることができ、例えば３個の容器（図示せ
ず）とこれら３つの容器のいずれか１つの洗浄流体を選
択するように相互連結するバルブを第1A図の容器系との
関係で設けるようにしてもよい。
の性質および医師の必要性およびテクニックに依存し
て、ハンドピースに供給される洗浄流体の圧力は増加さ
れ、或いは減少される。物質で閉塞されると、真空セン
サ24は真空レベルの低下を記録し、バルブ35を作動し
て、非閉塞状態のレベルの圧力を与える容器32,33に切
替える。上で注記した如く、本発明において、１つ以上
の容器を用いることができ、例えば３個の容器（図示せ
ず）とこれら３つの容器のいずれか１つの洗浄流体を選
択するように相互連結するバルブを第1A図の容器系との
関係で設けるようにしてもよい。
以上では、流体の吸引を制御する方法、洗浄流体を制
御する方法、水晶体超音波吸引を操作する方法並びに水
晶体超音波吸引装置を本発明にしたがって、本発明が有
利に用いることができる様子を図示する目的で記述した
が、本発明はこれに限定されるものではない。したがっ
て、いずれのおよび全ての修正、変更、当業者が行う等
価な構造は添付のクレームにおいて定義された本発明の
範囲に属すると考えられるべきである。
御する方法、水晶体超音波吸引を操作する方法並びに水
晶体超音波吸引装置を本発明にしたがって、本発明が有
利に用いることができる様子を図示する目的で記述した
が、本発明はこれに限定されるものではない。したがっ
て、いずれのおよび全ての修正、変更、当業者が行う等
価な構造は添付のクレームにおいて定義された本発明の
範囲に属すると考えられるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特表 昭62−500640（ＪＰ，Ａ) 米国特許3812855（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61F 9/007 A61M 1/00 510
Claims (5)
- 【請求項１】水晶体超音波吸引装置は以下のものからな
る： 眼に洗浄流体を導入するとともに眼から流体を吸引する
ためのハンドピース；ハンドピースに複数の圧力で洗浄
流体を導入するための手段； 真空によって上記ハンドピースから洗浄流体を吸引する
ためハンドピースと流体的に連通接続された可変速ポン
プ； 上記ハンドピース内の真空度を検知するためハンドピー
スと流体的に連通接続されたセンサ；および 上記ハンドピース内の検出された真空度に応じてハンド
ピースに導入されるべき洗浄流体の複数の圧力のうちの
１つを選択する制御ユニット； 該制御ユニットはハンドピースに以下のために接続され
ている： （ａ）ハンドピース内の超音波レベルが第１の所定値を
越えるまでは超音波を第１のデューティサイクルで付与
する； （ｂ）ハンドピース内の超音波レベルが第１より大きい
第２の所定値を越えるまでは、第１より大きい第２のデ
ューティサイクルで超音波を付与する； （ｃ）ハンドピース内の超音波レベルが第２より大きい
第３の所定値を越えるまでは第２より大きい第３のデュ
ーティサイクルで超音波を付与する；および （ｄ）その後は、第３のデューティサイクルより大きい
デューティサイクルで超音波を付与する。 - 【請求項２】請求項１において請求された水晶体超音波
吸引装置において、洗浄流体を供給するための手段は、
複数の洗浄流体容器と、各洗浄流体容器とハンドピース
との間に連結されたバルブと、複数の洗浄流体容器をハ
ンドピース上方の異なる高さに配置する手段とからな
り、上記制御ユニットは、複数の容器の各々とハンドピ
ースとの間に流体流通をバルブによって制御するために
バルブに接続されているもの。 - 【請求項３】水晶体超音波吸引装置は、以下のものから
なる： 水晶体超音波吸引用ハンドピース； ハンドピースに洗浄流体を供給する手段； 真空によって上記ハンドピースから洗浄流体を吸引する
ためハンドピースと流体的に連通接続された可変速ポン
プ； ハンドピースに超音波を付与する超音波源； ハンドピース内の真空度を検知するためハンドピースと
流体的に連通接続されたセンサ；および 上記ハンドピース内の検出された真空度に応じて、 （ｉ）上記ポンプの速度、（ii）上記超音波源によって
ハンドピースに供給される超音波強度および（iii）超
音波源によってハンドピースに供給される超音波のデュ
ーティサイクルの少なくとも１つを変化させる制御ユニ
ット； 該制御ユニットはハンドピースに以下のために接続され
ている： （ａ）ハンドピース内の超音波レベルが第１の所定値を
越えるまでは超音波を第１のデューティサイクルで付与
する； （ｂ）ハンドピース内の超音波レベルが第１より大きい
第２の所定値を越えるまでは、第１より大きい第２のデ
ューティサイクルで超音波を付与する； （ｃ）ハンドピース内の超音波レベルが第２より大きい
第３の所定値を越えるまでは第２より大きい第３のデュ
ーティサイクルで超音波を付与する；および （ｄ）その後は、第３のデューティサイクルより大きい
デューティサイクルで超音波を付与する。 - 【請求項４】請求項３において請求された水晶体超音波
吸引装置において、上記制御ユニットは、超音波源によ
ってハンドピースに供給される超音波のデューティサイ
クルを変えるためにハンドピース内の検出された真空度
に応答するものである。 - 【請求項５】請求項３において請求された水晶体超音波
吸引装置において、ハンドピースに洗浄流体を供給する
手段は、水晶体超音波吸引用ハンドピース上方で異なる
高さに配置された複数の洗浄流体供給手段と、上記水晶
体超音波吸引用ハンドピースに複数の洗浄流体供給手段
の１つを選択的に流体連結するバルブ手段とからなり、
上記バルブ手段は上記制御ユニットによって制御される
とともに、上記制御ユニットは、複数の洗浄流体供給手
段の１つをハンドピースに選択的に流体連結するように
バルブ手段を作動させるためにハンドピース内の検知さ
れた真空度に応答する。
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US188,188 | 1980-09-18 | ||
| US08/188,188 US5591127A (en) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Phacoemulsification method and apparatus |
| US08/378,533 US5700240A (en) | 1994-01-28 | 1995-01-24 | Phacoemulsification system having ultrasonic power controlled by aspiration vacuum sensor |
| US08/378,533 | 1995-01-24 | ||
| US08/188,188 | 1995-01-24 | ||
| US378,533 | 1995-01-24 | ||
| PCT/US1995/001224 WO1995020374A1 (en) | 1994-01-28 | 1995-01-26 | Method and apparatus for controlling irrigation and aspiration of fluids during surgical procedures on the eye |
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|---|---|---|---|
| JP2000340298A Division JP3561227B2 (ja) | 1994-01-28 | 2000-11-08 | 水晶体超音波吸引装置の制御方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09508298A JPH09508298A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3162723B2 true JP3162723B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
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Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52023295A Expired - Lifetime JP3162723B2 (ja) | 1994-01-28 | 1995-01-26 | 眼の外科手術における流体による洗浄と流体の吸引を制御する装置 |
| JP2000340298A Expired - Lifetime JP3561227B2 (ja) | 1994-01-28 | 2000-11-08 | 水晶体超音波吸引装置の制御方法 |
| JP2004087335A Expired - Lifetime JP4063785B2 (ja) | 1994-01-28 | 2004-03-24 | 水晶体超音波吸引システムの制御方法および水晶体超音波吸引装置 |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000340298A Expired - Lifetime JP3561227B2 (ja) | 1994-01-28 | 2000-11-08 | 水晶体超音波吸引装置の制御方法 |
| JP2004087335A Expired - Lifetime JP4063785B2 (ja) | 1994-01-28 | 2004-03-24 | 水晶体超音波吸引システムの制御方法および水晶体超音波吸引装置 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| US5754016A (en) * | 1996-09-18 | 1998-05-19 | Dentsply Research & Development Corp | Method of continuous control of tip vibration in a dental scalar system |
| US7169123B2 (en) | 1997-01-22 | 2007-01-30 | Advanced Medical Optics, Inc. | Control of pulse duty cycle based upon footswitch displacement |
| US6780165B2 (en) | 1997-01-22 | 2004-08-24 | Advanced Medical Optics | Micro-burst ultrasonic power delivery |
| US6179808B1 (en) * | 1999-06-18 | 2001-01-30 | Alcon Laboratories, Inc. | Method of controlling the operating parameters of a surgical system |
| CA2373926A1 (en) * | 1999-06-18 | 2000-12-28 | Michael D. Morgan | Infusion control system |
| US7316664B2 (en) | 2002-10-21 | 2008-01-08 | Advanced Medical Optics, Inc. | Modulated pulsed ultrasonic power delivery system and method |
| US7077820B1 (en) | 2002-10-21 | 2006-07-18 | Advanced Medical Optics, Inc. | Enhanced microburst ultrasonic power delivery system and method |
| JP4162544B2 (ja) | 2003-01-15 | 2008-10-08 | 株式会社ニデック | 超音波手術装置 |
| CA2830583C (en) | 2003-03-12 | 2015-06-09 | Abbott Medical Optics Inc. | System and method for pulsed ultrasonic power delivery employing cavitation effects |
| JP4126253B2 (ja) | 2003-06-25 | 2008-07-30 | 株式会社ニデック | 超音波手術装置 |
| US7846126B2 (en) | 2003-07-14 | 2010-12-07 | Abbott Medical Optics, Inc. | System and method for modulated surgical procedure irrigation and aspiration |
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| US7811255B2 (en) * | 2004-03-22 | 2010-10-12 | Alcon, Inc. | Method of controlling a surgical system based on a rate of change of an operating parameter |
| US7625388B2 (en) | 2004-03-22 | 2009-12-01 | Alcon, Inc. | Method of controlling a surgical system based on a load on the cutting tip of a handpiece |
| WO2005111970A1 (en) * | 2004-04-15 | 2005-11-24 | Mackool Richard J | System for instructing removal of cataract tissue |
| US7785316B2 (en) | 2005-03-21 | 2010-08-31 | Abbott Medical Optics Inc. | Application of a system parameter as a method and mechanism for controlling eye chamber stability |
| US7670330B2 (en) | 2005-03-21 | 2010-03-02 | Abbott Medical Optics Inc. | Application of vacuum as a method and mechanism for controlling eye chamber stability |
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