JP3762056B2

JP3762056B2 - 角膜手術装置

Info

Publication number: JP3762056B2
Application number: JP19483397A
Authority: JP
Inventors: 正典天野; 正広杉村; 高志萩原
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2017-07-03
Also published as: JPH1119115A; US6045562A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は角膜屈折矯正手術の際に患者眼角膜を層状に切開する角膜手術装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、角膜の一端（ヒンジ）を残して角膜上皮から実質に至る厚さ１５０μｍほどの部分を層状に切開することによりフラップを形成した後、エキシマレーザ光により実質を矯正屈折量分切除し、再びそのフラップを戻して角膜屈折矯正治療を行うＬＡＳＩＫ手術（Laser in Situ Keratomileusis）が注目されている。この手術においては、角膜を層状に切開するためにマイクロケラトーム（Microkeratome ）と称される角膜手術装置が使用されている。
【０００３】
マイクロケラトームとしては、角膜表面に吸引吸着したサクション部の開口部分から突出した角膜部分を、角膜押え部材によって平坦に押圧した後、ブレード（刃）を横振動させながらヒンジ方向に直進移動させることにより、角膜を略一様な厚さで層状に切開するようにしたものが知られている。ブレードを横振動させるのは、ブレード自体の刃先の鋭角な角度の形成には限界があり、直進移動だけでは角膜上皮の下の比較的硬いボウマン膜の切開が困難であるためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブレードを横振動させながら切開すると、横振動の移動限界点（図７中の点Ａ）では横方向の速度が０となるのに対し、直進移動の速度は一定のため、点Ａの位置では角膜を切断する力が最も弱くなる。この結果、角膜の切断面が不均一となってしまうという欠点があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を鑑み、容易にボウマン膜を切開することができ、均一な層状切開断面を得ることのできる角膜手術装置を提供することを技術課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、以下に示すような構成を備えることを特徴とする。
【０００７】
（１）患者眼角膜を層状に切開する角膜手術装置において、角膜表面に当接させる開口を持ち該開口を中心にして角膜周辺部に固定する固定手段と、前記開口から突出する角膜を略平坦に押圧する押圧手段と、該押圧手段により略平坦に押圧された角膜を切開するためのブレードと、該ブレードを前記開口の中心を通るように移動する移動手段と、該移動手段により少なくとも角膜のボウマン膜に達するところまで移動させた前記ブレードを前記開口の中心を回転中心として回転する回転手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
（２）（１）の角膜手術装置において、層状に切開される角膜にヒンジを確保するために前記回転手段による前記ブレードの回転を制限する回転制限手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
（３）（２）の角膜手術装置において、層状に切開される角膜にヒンジを確保するために前記移動手段による前記ブレードの移動を制限する移動制限手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
（４）（１）の角膜手術装置において、前記押圧手段、ブレード及び移動手段を有する筐体を備え、前記回転手段は前記固定手段に対して該筐体の回転をガイドする回転ガイド手段を具備することを特徴とする角膜手術装置。
【００１１】
（５）（４）の角膜手術装置において、前記固定手段に対して所定の回転位置で前記筐体を着脱可能にする着脱手段を具備することを特徴とする。
【００１２】
（６）（１）のブレードは、ダイアモンド、サファイア等の鉱物を刃先に使用した鉱物ブレード、あるいはステンレス等の金属を刃先に使用した金属ブレードであることを特徴とする。
【００１３】
【実施例】
本発明の実施例を図面に基づいて以下に説明する。図１は実施例である角膜手術装置の側面断面図である。
【００１４】
１はベース部、２はサクション部であり、ベース部１とサクション部２は分離可能であり、回転可能に接続される。ベース部１はベース筐体部３、角膜を層状に切開するためのカッティングへッド部４とに大別され、ベース筐体部３の上部には駆動モータ５、ギア６、回転軸となる送りネジ７、送りネジ７に沿って移動する移動ブロック８、カッティングへッド部４と移動ブロック８を連結支持するための連結シャフト９等が設けられている。
【００１５】
駆動モータ５による回転は、ギア６によって減衰されて送りネジ７に伝えられ、送りネジ７が回転することにより移動ブロック８が直進移動し、連結シャフト部９を介してカッティングへッド部４が直進移動を行う。
【００１６】
図２はカッティングへッド部４とベース筐体部３の下部の、一部断面を含む要部斜視図である。カッティングへッド部４はヘッド部本体１１、角膜押え部１２、ブレード１３より構成される。ヘッド部本体１１には、カッティングヘッド部４を後述するガイド溝１５に沿って移動させるようにガイド用突起部１１ａが設けられている。ブレード１３にはダイアモンド、サファイア等の鉱物を刃先に使用した鉱物ブレードやステンレス、スティール等を刃先に使用した金属ブレードを用いることができる。
【００１７】
ベース筐体部３の底板３ａの中央には、術式中に患者眼角膜の切開部分を突出させるための開孔部１４が形成されている。２つの側面支柱３ｂの内側にはヘッド部本体１１のガイド用突起部１１ａが嵌合するガイド溝１５が形成されており、このガイド溝１５にガイドされてヘッド部本体１１が直進移動するようになっている。１６ａ、１６ｂ、１６ｃ（図示を略す）はベース筐体部３の底板３ａに設けられた３個の突起部であり、後述するサクション部２に設けられた２３ａ〜２３ｃの３個の切欠部より挿入され、サクション部２に対してベース部１全体を回転可能に接続する。
【００１８】
１７及び１８はストッパ部であり、ストッパ部１７はサクション部２に設けられるストッパ受け２５ａ、２５ｂ（後述する）と対応して、ベース部１の回転を制限する。ベース部１の回転を制限することにより、ブレード１３を回転させて角膜外周部を切開するときに、ブレード１３にカッティングされない部分が形成され、フラップが患者眼角膜から完全に剥離しないようにするためのヒンジ部分が確保される。このため、ストッパ部１７及びストッパ受け２５ａ、２５ｂは、角膜に形成するヒンジ部分の大きさと配置を決定するように、それぞれの大きさと位置が設定されいる。また、２つの側面支柱３ｂの内側には、カッティングベース部４の直進移動によるリニアカットの際に、ヒンジ部分を確保するためにカッティングベース部４の直進移動を制限するストッパ部１８がそれぞれ設けられている。このストッパ部１８も、ヒンジ部分の大きさを決定するようにその位置が設定されている。
【００１９】
図３にサクション部２の要部斜視図を示す。２０はサクションリング、２２はバキュームチューブ、２３ａ〜２３ｃは切欠部、２４は回転ガイド溝部である。
【００２０】
サクションリング２０の中央には開孔部２１が設けられており、サクションリング２０は患者眼角膜に当接してベース部１の土台となる。バキュームチューブ２２はサクションリング２０と患者眼との間の空気を排出するためのチューブであり、図示なきポンプに連結している。サクションリング２０は患者眼角膜との間の空気が吸引排出されることにより患者眼に吸着され、固定される。なお、バキュームチューブ２２を術者が保持できるように剛体にしても良く、その場合には術者がバキュームチューブ２２を保持することによってサクションリング２０の位置決定を容易にしたり、安定させることもできる。
【００２１】
切欠部２３ａ〜２３ｃ及び回転ガイド溝部２４は、ベース部１とサクション部２を回転可能に接続するためのものであり、ベース筐体部３の各突起部１６ａ〜１６ｃが各切欠部２３ａ〜２３ｃより挿入され、ベース筐体部３を回転ガイド溝部２４に沿って回動させることにより開孔部２１の中心を回転中心にしてブレード１３が回転する。この回転に際して、切欠部２３ａ〜２３ｃとこれに対応する突起部１６ａ〜１６ｃの配置を１２０°の等間隔にすると、ベース部１を挿入した位置以外にも抜けてしまう箇所ができてしまい、回転動作が途中でがとぎれてしまうこともあり得る。そこで本実施例では、切欠部２３ａ〜２３ｃ（突起部１６ａ〜１６ｃ）の各間隔角度を、１つ目は９０°、２つ目は１３５°、３つ目も１３５°のように異なる角度にすることにより、所定の位置だけでの着脱を可能にしている。
【００２２】
２５ａ、２５ｂはストッパ受けであり、前述のストッパ部１７の移動を制限することにより、ベース部１の回転角度を限定し、ヒンジが形成される部分を残してブレード１３による回転切開が行われないようにする。
【００２３】
以上のような構成を備える角膜手術装置において、図４のブレード位置に関する説明図に基づいて、以下に動作について説明する。
【００２４】
術者は患者眼角膜に図示なきマーカー等の器具によって印を付け、この印に基づいてサクションリング２０の傾き状態や、瞳孔中心の位置等を確認しながら、患者眼瞳孔中心に対して開孔部２１の中央部が位置するように設置する。
【００２５】
サクションリング２０を設置した後、術者はサクションリング２０の位置や態勢を保持した状態で、図示なきポンプを作動させバキュームチューブ２２を介してサクションリング２０内（サクションリング２０と角膜表面との間の隙間内）の空気を吸引し、圧力を低下させる。ポンプはサクションリング２０内の圧力を検知し、圧力が一定値まで下がると、その圧力を維持するように作動する。これにより、サクションリング２０は患者眼に固定される。
【００２６】
サクションリング２０の固定が完了したら、ベース部１をサクション部２上に設置する。ベース筐体部３の各突起部１６ａ〜１６ｃを、サクション部２の対応する各切欠部２３ａ〜２３ｃに合わせて挿入する。このときのブレード１３の位置（セッティング初期位置）を図４（ａ）の点線部Ｓ_SETで示す。
【００２７】
ベース部１をサクション部２に設置したら、術者は図示なきフットスイッチを操作し、駆動モータ５を回転させることによってカッティングヘッド部４を直進移動させ、ブレード１３の刃先を患者眼角膜に当接させた後、患者眼角膜に若干の押圧力を加えるために、さらにカッティングヘッド部４を若干移動させる（図４（ａ）中の実線部Ｓ_CUT）。この位置（カッティング初期位置）は後述する回転操作により、ボウマン膜が切開できる程度にブレード１３を移動させればよく、術者の目視観察により行うことも可能であるが、カッティングヘッド部４の移動量をセンサ等で検知し、この移動量を表示することによって容易に設定することもできる。また、セッティング初期位置からカッティング初期位置までの移動距離を予め駆動モータの制御部等に記憶させておき、自動的に移動させるようにしても良い。
【００２８】
ブレード１３をカッティング初期位置まで移動させた後、術者がベース筐体部３を回転させることにより、患者眼角膜は図中の斜線部Ｌ_CUTで示すように切開され、角膜上皮と共にボウマン膜も切開される。ブレード１３の回転切開は、カッティング初期位置Ｓ_CUTの位置から開始され、ストッパ部１７及びストッパ受け２５ａ、２５ｂにより制限されるカッティング位置Ｅ_CUTまでの回転移動により成される。
【００２９】
ブレード１３の回転により、比較的硬いボウマン膜が切開できる理由を図５を使用して説明する。図５はブレードの切削角度に関する説明図である。図５（ａ）はブレードの正面図及び断面図、図５（ｂ）はブレードを直進させた場合の切削角度の説明図、図５（ｃ）はブレードを横方向にスライドさせながら直進させた場合の切削角度の説明図である。
【００３０】
切削距離（刃の送り）をｘ、距離ｘを切削したときのブレードの刃の厚さをｃとする。図５（ｂ）に示すようにブレードを直進させた場合には、ある接触点Ｐは相対的にブレード上を軌跡Ｐ_S−Ｐ_Eで移動することになり、刃の移動距離はｘとなる。このため、その切削角度は図５（ａ）に示した断面図と同じ切削角度αとなる。
【００３１】
これに対して、図５（ｃ）に示すように、ブレードを横方向にスライドさせながら直進させた場合には、点Ｐは相対的にブレード上を軌跡Ｐ_S′−Ｐ_E′で移動することになり、その移動距離はＤとなる。このときの実際の切削角度βは、丁度、軌跡Ｐ_S′−Ｐ_E′に直交する矢印Ｑ方向より刃先断面を見たときと同じ形状になり、切削角度αより鋭い形状となる。つまり、切削角度βの刃先形状を備えるブレードを直進のみにより切削した場合と同様の結果が得られることになる。
【００３２】
したがって、ブレード１３を開孔部１４の中心を回転中心にして回転させることは、結果的にブレード１３を角膜に対して横方向にスライドさせながら切開することと同じになる（最初の刃先の接触点が軌跡Ｐ_S′−Ｐ_E′と同様な移動をする）。これにより、硬いボウマン膜を比較手容易に切開することができるようになる。
【００３３】
ベース筐体部３の回転によりボウマン膜を切開できたら、ベース筐体部３を反対方向に回転させ、ブレード１３が図４（ｂ）の位置（リニアカット初期位置）にくるように配置する。リニアカット初期位置は角膜端部に形成されるヒンジの対向方向に位置し、ベース筐体部３及びサクション部２に予めマーク等を施すことにより、術者が容易にブレード１３を位置させることができる。
【００３４】
ブレード１３をリニアカット初期位置に配置したら、術者はフットスイッチにより信号を発信し、駆動モータ５を駆動させることによりブレード１３をガイド溝部１５に沿ってスライドさせ、角膜実質を切開する。スライドにより移動するカッティングベース部４は、ストッパ部１８に当接することにより移動限界となり停止し、ヒンジ部分を残した状態で患者眼角膜を層状に切開することができる。尚、カッティングベース部４がストッパ部１８に当接したことを検出するセンサ等を設け、カッティングベース部４がストッパ部１８に当接したら自動的に駆動モータ５を停止させるようにすると、より好ましい。
【００３５】
以上のように患者眼角膜は前述した回転操作により硬いボウマン膜が既に切開されているため、ブレード１３を振動させることなく角膜実質を切開することができ、その切開創断面も均一にすることができる。さらに、ボウマン膜切開と実質切開を同一のブレードにより行うことができるため、それぞれに適した異なる方式により切開を行う際においても、機構の組み替えやブレードの交換等が必要なく、これらの手間が掛からないので、術者の負担を軽減し、手術時間を短くすることも可能である。
【００３６】
術者は角膜切開によるフラップの形成が完了したら、ベース部１、サクション部２を取り外し、レーザによる実質切除の後、フラップを元に戻すことで術式を終了する。
【００３７】
本実施例ではブレード１３の刃先をリニアカット時の進行方向に対して垂直に設定したが、図６に示すようにブレード１３ａの刃先の形状を直進移動の進行方向に対して斜めに設けてもよい。この場合、回転切開に関しては実施例と同等であるが、直進移動の際には、ブレード１３ａの刃先が進行方向に対して横方向にスライドしながら患者眼角膜を切開することになり、前述でも述べたように実際の刃先の切削角度よりも鋭い切削角度で切開を行うことができ、より切開を容易に行うことができる。
【００３８】
さらに、本実施例においては、リニアカット時に駆動モータを用いてブレードを移動させたが、手動により行うことも可能であり、回転切開を駆動モータによるブレード移動としてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、容易にボウマン膜を切開することができ、均一な層状切開断面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例である角膜手術装置の要部側面断面図である。
【図２】カッティングヘッド部周辺の要部斜視図である。
【図３】サクション部の要部斜視図である。
【図４】ブレード位置に関する説明図である。
【図５】ブレードの切削角度に関する説明図である。
【図６】変容例のブレード形状及びブレード位置に関する説明図である。
【図７】従来の角膜手術装置のブレードの移動軌跡の説明図である。
【符号の説明】
４カッティングヘッド部
５駆動モータ
６ギア
７送りネジ
８移動ブロック
９連結シャフト
１２角膜押え部
１３ブレード
１４開孔部
２０サクションリング
１６ａ〜１６ｃ突起部
２３ａ〜２３ｃ切欠部
２４回転ガイド溝部

Claims

患者眼角膜を層状に切開する角膜手術装置において、角膜表面に当接させる開口を持ち該開口を中心にして角膜周辺部に固定する固定手段と、前記開口から突出する角膜を略平坦に押圧する押圧手段と、該押圧手段により略平坦に押圧された角膜を切開するためのブレードと、該ブレードを前記開口の中心を通るように移動する移動手段と、該移動手段により少なくとも角膜のボウマン膜に達するところまで移動させた前記ブレードを前記開口の中心を回転中心として回転する回転手段と、を備えることを特徴とする角膜手術装置。
請求項１の角膜手術装置において、層状に切開される角膜にヒンジを確保するために前記回転手段による前記ブレードの回転を制限する回転制限手段を備えることを特徴とする角膜手術装置。
請求項２の角膜手術装置において、層状に切開される角膜にヒンジを確保するために前記移動手段による前記ブレードの移動を制限する移動制限手段を備えることを特徴とする角膜手術装置。
請求項１の角膜手術装置において、前記押圧手段、ブレード及び移動手段を有する筐体を備え、前記回転手段は前記固定手段に対して該筐体の回転をガイドする回転ガイド手段を具備することを特徴とする角膜手術装置。
請求項４の角膜手術装置において、前記固定手段に対して所定の回転位置で前記筐体を着脱可能にする着脱手段を具備することを特徴とする角膜手術装置。
請求項１のブレードは、ダイアモンド、サファイア等の鉱物を刃先に使用した鉱物ブレード、あるいはステンレス等の金属を刃先に使用した金属ブレードであることを特徴とする角膜手術装置。