JP3935653B2 - 灌流吸引装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、白濁した水晶体を摘出する白内障手術等に使用される灌流吸引装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、白内障手術の術式としては、破砕用チップを超音波振動させることで水晶体核を破砕乳化し、乳化した水晶体核組織を破砕用チップ先端の吸引孔から吸引除去する超音波乳化吸引法が一般的に普及している。このような白内障手術では、灌流液を眼内に供給して前房深度を保ちながら、供給した灌流液とともに組織粒子や残留皮質を廃液として吸引除去する。
【０００３】
近年では、核片の保持、核片の反跳防止、乳化効率の向上を目的として吸引圧を高く設定して、白内障手術を行う最高吸引圧下超音波乳化吸引術（ＵＨＶＰ：ultra-high vacuum phaco）と称される手法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、水晶体核の保持等の際に破砕用チップ先端の吸引孔が水晶体核によって閉塞されると、吸引チューブ内の吸引圧が急激に上昇するので、破砕乳化等により水晶体核が取り除かれた瞬間に設定吸引流量を上回る灌流液が前房から一過的に吸引される、というサージ現象が生じ、灌流液の補充が間に合わず、前房深度を保てなくなることがある。殊に最高吸引圧を高く設定するＵＨＶＰでは、吸引チューブ内の吸引圧が通常よりも高く維持されるため、サージ現象において一時的に設定吸引流量を上回る灌流液の量が多くなり、前房が潰れ易くなる傾向にある。
【０００５】
本発明は上記従来技術を鑑み、吸引孔の閉塞が開放されたときに生じる一過性のサージ現象に対して、灌流液の十分な補充により前房深度を保持することのできる灌流吸引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】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００７】
（１） 灌流量を変える手段を持ち、灌流液を患者眼内に供給する灌流液供給手段と、吸引孔を有するチップが先端に取付けられたハンドピースによって眼内に供給された灌流液を廃物とともに吸引する吸引手段と、該吸引手段による吸引圧を検出する検出手段と、を有する灌流吸引装置において、設定された吸引流量を吸引孔が開放された状態で吸引することにより発生する基礎吸引圧を超えて吸引圧が上昇するときの、吸引圧の最大吸引圧が設定され、最大吸引圧を超えないように吸引ポンプの動作を制御する吸引手段制御手段と、前記検出手段で検出された吸引圧が前記基礎吸引圧より高い所定の吸引圧を超えて上昇するときは設定された基礎吸引圧下での灌流量を増大させるように灌流液供給手段の動作を制御し、前記検出手段で検出された吸引圧が前記最大吸引圧より低下し始めた時点と基礎吸引圧まで低下する時点の間で増大させた灌流量を減少させ始め、しかもサージ現象の吸引流量ピーク時に、最大灌流圧よりも小さくかつ設定された基礎吸引圧下での灌流圧よりも大きくなるように灌流液供給手段の動作を制御する灌流液供給手段制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関して白内障手術に使用する灌流吸引装置の一実施形態を挙げ、図面に基づいて説明する。図１は実施形態である灌流吸引装置の概略構成図である。
【００１３】
生理食塩水等の灌流液が満たされた灌流ビン１が灌流ポール２に吊り下げられている。灌流ポール２は図示なき装置本体に上下動可能に保持されており、入力部１１で設定されるポール高さに従って上下動駆動機構１２によって上下動する。上下動駆動機構１２には種々の機構を利用することができる。例えば、ピニオンをモータで回転させ、灌流ポール２に設けられたラックを上下動させる構成や、モータの回転軸と灌流ポールを送りネジで螺合させる構成等が利用できる。灌流ポール２の上下動により灌流ビン１の高さが変更され、灌流ビン１から落下する灌流液の灌流量（＝灌流圧又は灌流速度）が調節される。
【００１４】
灌流ビン１の灌流液は灌流チューブ３を通過し、術者に把持される手術用ハンドピース５を介して患者眼Ｅに灌注される。灌流チューブ３の途中には制御弁４が設けられており、制御弁４の開閉により灌流液の流出制御が行われる。本実施形態では手術用ハンドピース５として白内障によって不透明になり硬化した水晶体核を破砕用チップ５ａの超音波振動により破砕乳化し、破砕用チップ５ａの先端から吸引除去するＵＳハンドピースを利用している。破砕用チップ５ａの先端には吸引孔が設けられており、ハンドピース５内に設けられた超音波振動子に電力ケーブル１３を介して電力供給することにより破砕用チップ５ａの超音波振動が行なわれる。
【００１５】
ハンドピース５には可撓性を持つ吸引チューブ６が接続され、その途中には圧力センサ１５に繋がる接続部１６、蠕動型（ペリスタルティックタイプ）吸引ポンプ７が設けられている。また、吸引チューブ６はバイパスチューブ１７を介して灌流チューブ３と連通しており、バイパスチューブ１７の流出制御は制御弁１８により行われる。圧力センサ１５は吸引チューブ６内の吸引圧を常時検出しており、吸引圧が設定値より上昇したときは必要に応じて制御部１０の制御により制御弁１８が開き、灌流液を灌流チューブ３からバイパスチューブ１７を介して吸引チューブ６内に流入させて吸引圧を下げる。吸引圧の上限（最大吸引圧）は入力部１１のスイッチ操作で設定される。
【００１６】
灌流液および除去組織はハンドピース５の破砕用チップ５ａに設けられた吸引孔から吸引され、吸引チューブ６、吸引ポンプ７を介して廃液袋８に排出投入される。制御部１０はフットスイッチ１４の踏み込みポジションによる位置信号や、入力部１１による設定値を基に吸引ポンプ７を駆動制御することで、吸引流量及び吸引圧を制御する。
【００１７】
以上のような構成を備える灌流吸引装置において、その動作を以下に説明する。本実施形態では白濁した水晶体をＵＳハンドピース５により超音波乳化し、吸引除去するという白内障手術に灌流吸引装置を利用した場合について説明する。
【００１８】
術者は手術に際して、各チューブ類の取付け等の手術に必要な準備を行うと共に、入力部１１を操作して、灌流液の流量（灌流量）、最大吸引圧及び吸引流量の設定等を行う。灌流量の設定は術者が入力部１１のポール昇降スイッチ２０を操作することで行われ、制御部１０はポール昇降スイッチ２０からの信号を基に上下動駆動機構１２を駆動させ、灌流ビン１の高さを調整する。
【００１９】
術者は図示なき手術顕微鏡で患者眼Ｅを観察しながら、強膜及び前嚢を切開した後、灌流動作のみが行われるポジションまでフットスイッチ１４を踏み込み、制御弁４を開いて灌流液を流出させながら破砕用チップ５ａを切開創から患者眼の嚢内に挿入する。ＵＳハンドピース５の破砕用チップ５ａを眼内に挿入することで前房に灌流液を供給したら、前房の深度を適切に確保するように灌流ビン１の高さを調節する。
【００２０】
灌流液の供給により前房深度を確保した後、術者は吸引を行うために灌流動作に加えて吸引動作を行うポジションまでフットスイッチ１４を踏込む。制御部１０はフットスイッチ１４からの信号を基に吸引ポンプ７を回転駆動し、設定された吸引流量で灌流液を吸引する。吸引孔が開放された状態において、設定された吸引流量分の灌流液を吸引することにより発生する吸引圧（以下、基礎吸引圧という）は、吸引チューブ６、ＵＳハンドピース５を介して吸引孔に至り、破砕用チップ５ａの吸引孔から前房内の灌流液を吸引する。
【００２１】
さらに、術者が水晶体核を乳化破砕するために、灌流及び吸引動作に加えて超音波振動動作を行うポジションまでフットスイッチ１４の踏み込むと、制御部１０はフットスイッチ１４からのトリガ信号を基にＵＳハンドピース５の破砕用チップ５ａに超音波振動を発生させる。
【００２２】
吸引中に破砕用チップ５ａ先端の吸引孔が水晶体核により閉塞されてしまうと、吸引孔の閉塞によって吸引チューブ６内の吸引圧が上昇し、基礎吸引圧よりも高くなる。この状態で破砕用チップ５ａの超音波振動による水晶体核の乳化吸引によって水晶体核等の閉塞物が除去されると、基礎吸引圧よりも高くなった吸引圧の影響によって、設定吸引流量より多い灌流液が前房から一時的に吸引されるサージ現象が生じるので、このときの前房深度を安定させるために、制御部１０は灌流瓶１の高さ、すなわち灌流量を変化させるように制御する。
【００２３】
以下、灌流量を変化させる制御について、灌流ビン高さと吸引流量及び吸引圧の関係を模式的に示す図２を基に説明する。なお、手術前に設定された条件は、吸引流量３０ｍＬ／ｍｉｎ、最大吸引圧４０ｋＰａ（約３００ｍｍＨｇ）、灌流ビン高さ６５ｃｍであるものとする。また、吸引孔開放時における設定吸引流量３０ｍＬ／ｍｉｎに対応する基礎吸引圧を７ｋＰａ（約５２ｍｍＨｇ）とし、灌流ビン高さ６５ｃｍの場合の灌流圧により設定吸引流量３０ｍＬ／ｍｉｎに対して十分な灌流液が補充されるとする。
【００２４】
図２において、吸引開始時Ｐ１から破砕用チップ５ａ先端の吸引孔の一部が閉塞され始める時点Ｐ２までの区間Ｄ１では、吸引流量３０ｍＬ／ｍｉｎ（基礎吸引圧：７ｋＰａ）で前房内の灌流液が吸引されており、これに対応した灌流液が補充されるように灌流圧（灌流ビン高さ：６５ｃｍ）が加えられ、前房深度が保持される。
【００２５】
吸引孔の閉塞開始時点Ｐ２から吸引孔が水晶体核で完全に閉塞され、最大吸引圧に至る時点Ｐ３までの区間Ｄ２では、吸引チューブ６内の吸引圧が急激に上昇する。このときの吸引圧の上昇率（傾き）は設定された吸引流量（吸引ポンプの回転速度）に依存する。圧力センサ１５によって最大吸引圧４０ｋＰａに到達したことが検知されると、制御部１０は吸引ポンプ７の回転を止め、吸引チューブ６内の吸引圧を最大吸引圧に維持する。
【００２６】
吸引圧が上昇する区間Ｄ２において、制御部１０は圧力センサ１５で検出した吸引圧に応じて上下動駆動機構１２により灌流ビン１を上昇させ、灌流量を初期設定値より多くする。灌流ビン１の高さは、少なくともサージ現象によって急激に増加する吸引流量分に対して遅滞なく灌流液を補充できる高さが必要である。サージ現象によって急激に増加する吸引流量は、吸引孔が開放されたときの吸引圧が高ければ多くなる。本実施例では初期設定された灌流ビン高さ６５ｃｍで、吸引圧が３５ｋＰａまではサージ現象時の前房深度の保持が十分に可能なものとし、吸引圧が３５ｋＰａを超えたときに灌流ビン１の高さを７５ｃｍまで上昇させ、眼内に供給する灌流量を多くする。
【００２７】
最大吸引圧到達点Ｐ３から吸引孔が開放される時点Ｐ４までの区間Ｄ３では、吸引孔が完全に閉塞されているので吸引流量はほとんど無く、最大吸引圧により水晶体核を強力に保持することができる。これにより、強力な超音波振動を超音波チップ５ａに加えても水晶体核が破砕用チップ先端から離されることなく、破砕乳化を効率良く行うことができる。
【００２８】
吸引孔の開放時点Ｐ４からは吸引流量が急激に増加してサージ現象が生じるが、吸引圧が基礎吸引圧まで低下した時点Ｐ５付近でサージ現象は終了し、その後は設定された吸引流量となる。
【００２９】
この吸引孔の開放時点Ｐ４から基礎吸引圧まで低下する時点Ｐ５までの区間Ｄ４において、制御部１０は吸引圧の低下に伴って灌流ビン１を初期設定された灌流ポール高さ６５ｃｍの位置まで下降させ始める。下降させるタイミングとしては、灌流瓶１を上昇させるときの吸引圧３５ｋＰａよりも低い吸引圧の閾値、例えば、吸引圧が３３ｋＰａ（約２５０ｍｍＨｇ）より低くなったときに灌流ポール２を下降させる。本実施形態で説明するような上下動駆動機構１２によって灌流ビン１の高さを７５ｃｍから６５ｃｍまで変化させる時間は数秒程度が必要であり、例え、サージ現象が発生する前に灌流ビン１の下降動作を開始したとしても、サージ現象が生じる極短い時間（Ｐ４から０．１秒後程度）では灌流ビン１の高さは７５ｃｍから若干下降した程度であり、サージ現象による急激な吸引流量に対して十分な灌流圧が加えられているので、吸引された分の灌流液の補充が十分になされ、前房深度を保つことができる。
【００３０】
吸引孔開放時の灌流ビン高さ１の下降は、サージ現象終了時点Ｐ５以降に行ってもよいが、基礎吸引圧に対して過度の灌流圧が加えられると眼内圧が高くなり、患者眼に対して好ましくないので、本実施形態では眼内圧が高くなる時間を少しでも短くするために、上下動駆動機構１２の駆動時間を考慮した下降制御としている。
【００３１】
このように、吸引孔の閉塞が開放されたときに生じるサージ現象に対して十分な灌流液を補充できるように灌流圧を上昇させた後、基礎吸引圧に戻って安定した吸引が行われている時には適正な灌流圧が加えられるように灌流ビン高さを下降させることで、患者眼を長時間高眼圧にすることなく、サージ現象時でも前房深度を維持することができる。
【００３２】
以上の説明では吸引圧に応じて灌流ビン１を６５ｃｍと７５ｃｍの２つの高さで変化させるものとしたが、さらに灌流ビン１の高さを変えるための吸引圧の閾値を増やして灌流量の変更を多段階で行えるようにしても良い。
【００３３】
さらにまた、吸引圧の変動に対応して灌流量変更の追従が十分に可能な灌流量可変機構を設けた場合には、吸引圧の変動に合わせて常時灌流量を変化させるように制御させてもよい。この場合、吸引孔の閉塞により吸引圧が上昇する過程では吸引圧の上昇と同じタイミングで灌流量を変化させ、吸引圧が下降する過程では吸引孔の閉塞開放時点からサージ現象が生じるまでの時間分を考慮した遅延時間を設けて灌流量を減少、または吸引圧がほぼ基礎吸引圧に戻った時点で灌流量を減少させる。
【００３４】
また、本実施形態では灌流ビンを上下移動させることにより灌流圧、灌流量を変化させたが、特開平８−１０２８１号に開示されているように、高さを異にする複数の灌流ビンからの灌流液を制御弁により流出制御することによる灌流量の調節や、灌流液をポンプ等により送出することによる灌流量の調節を行うことも可能である。
【００３５】
例えば、６５ｃｍと７５ｃｍに各々灌流ビンを設け、制御弁により流出制御を行う場合、時間的なタイムラグがほとんど無いので、７５ｃｍから６５ｃｍへの切換えのタイミングは先の例と異なり、好ましくは、吸引圧が３３ｋＰａより低くなったことを検出した時点から所定時間経過後（Ｐ４の時点からサージ現象が生じる時間は０．１秒程度であるので、この時間を設定すれば足りる）に行う。あるいは、ほぼ基礎吸引圧に戻った時点で切換えても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、吸引孔の閉塞が開放されたときのサージ現象による前房潰れを抑制しつつ最高吸引圧を高く設定した手術が可能となる。また、基礎吸引圧での吸引時には眼内圧を高くすることなく手術が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態である灌流吸引装置の概略構成図である。
【図２】手術中の灌流ビン高さと吸引流量及び吸引圧の関係の説明図である。
【符号の説明】
１ 灌流ビン
２ 灌流ポール
３ 灌流チューブ
５ａ 破砕用チップ
６ 吸引チューブ
７ 吸引ポンプ
１０ 制御部
１２ 上下動駆動機構
１５ 圧力センサ

Claims (1)

  1. 灌流量を変える手段を持ち、灌流液を患者眼内に供給する灌流液供給手段と、吸引孔を有するチップが先端に取付けられたハンドピースによって眼内に供給された灌流液を廃物とともに吸引する吸引手段と、該吸引手段による吸引圧を検出する検出手段と、を有する灌流吸引装置において、設定された吸引流量を吸引孔が開放された状態で吸引することにより発生する基礎吸引圧を超えて吸引圧が上昇するときの、吸引圧の最大吸引圧が設定され、最大吸引圧を超えないように吸引ポンプの動作を制御する吸引手段制御手段と、前記検出手段で検出された吸引圧が前記基礎吸引圧より高い所定の吸引圧を超えて上昇するときは設定された基礎吸引圧下での灌流量を増大させるように灌流液供給手段の動作を制御し、前記検出手段で検出された吸引圧が前記最大吸引圧より低下し始めた時点と基礎吸引圧まで低下する時点の間で増大させた灌流量を減少させ始め、しかもサージ現象の吸引流量ピーク時に、最大灌流圧よりも小さくかつ設定された基礎吸引圧下での灌流圧よりも大きくなるように灌流液供給手段の動作を制御する灌流液供給手段制御手段と、を備えることを特徴とする灌流吸引装置。
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