JP4046473B2 - 水晶体超音波吸引装置のための改良された結合隔膜インタフェース - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、概略、圧力測定システムに関し、特に、目から水晶体を除去するファコ装置のような眼科装置のための圧力モニタシステムに関する。
【０００２】
眼の中の白内障、即ちクリスタリン発現は、鞏膜の中の小さい切開部を介して眼の中に挿入される超音波駆動中空針を含む破砕により、除去されるのが通例である。破砕された水晶体の除去は、針の中の中央ホールを介してなされ、挿入される中空針によりもたらされる目を通過する連続流体循環を伴う。
【０００３】
眼圧は、眼房の崩壊を防ぐために注意深く維持されなければならないが、破砕された水晶体により生じ得る中空針内の妨害物を除去するためには、時として過剰圧力が必要とされることがある。更に、針内の流体の流れは、流体を還流し中空針からの破砕水晶体を追い出すことで維持される。この操作の間、勿論、眼圧が所与の最大限レベルにてモニタされ維持されることが、必要である。
【０００４】
除去処理における流体圧力の測定及び制御に失敗すると、針から、流体循環の発生に利用されるポンプへと導く、プラスチック管システム内にて大きな中空の構造を生じてしまう。更に、妨害物が突然解離されると、中空部が眼からの液体により埋められるので、眼の圧力が減少してしまう。その液体は十分な速度では置きかえられないものであり、上述にて指摘したように隔膜の崩壊を招いてしまう。
【０００５】
逆に、還流処理において制御が貧弱であるならば、多大な過剰圧力が目の中に生じ得、そのことにより、妨害物が壊れて遊離すると眼が膨張してしまう。
【０００６】
本出願の譲受人に譲渡された“Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｐｕｌｓａｔｉｏｎ Ｔａｐｅｒｅｄ Ｒａｍｐ Ｐｕｍｐ Ｈｅａｄ”というタイトルの米国特許第５２３０６１４号に記述されているようなファコ装置にて利用される蠕動ポンプが、多数開発されてきた。上記特許は、詳細に引用されてここに一体のものとして組み込まれる。
【０００７】
以下では、気圧又は水圧を分離測定する隔膜を利用する圧力測定システムが、多数の異なる構成の隔膜を含む。
【０００８】
そのようなシステムは、“Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ Ｍｉｎｉｍａｌ Ｄｉａｐｈｒａｇｍ Ｍｏｖｅｍｅｎｔ Ｄｕｒｉｎｇ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ”というタイトルの米国特許第５３９２６５３号にて議論されている。本特許は、詳細に引用されてここに一体のものとして組み込まれる。
【０００９】
（発明の概要）
本発明によると、圧力測定システムは、概略、第１の側面と第２の側面を有する隔膜と、隔膜の第１の側面を流体に晒す手段となるチャンバとを含む。
【００１０】
外力変換手段は、流体により隔膜の第１の側面に作用される力を測定する手段をもたらす。本発明の１つの実施の形態では、外力変換手段を隔膜の第２の側面に着脱可能にして結合する手段が、強磁性プレートと、隔膜の第２の側面から伸張して、上記プレートを隔膜の第２の側面に固定するため上記強磁性プレートの一部を少なくとも部分的に包む手段とを含む。
【００１１】
更に、外力変換手段に付加する磁石が、上記強磁性プレートと着脱可能なように吸着し、よって、プレートと隔膜を外力変換器に結合する手段となる。
【００１２】
本発明に係る別の実施の形態では、外力変換手段を隔膜の第２の側面に着脱可能にして結合する手段が、プレートと、隔膜の第２の側面から伸張して、プレートを隔膜の第２の側面に固定するためプレートの一部を少なくとも部分的に包む手段とを含む。
【００１３】
ラッチ手段が与えられ、上記プレート上に配置され、上記外力変換器と着脱可能なように噛み合い、従って隔膜とプレートとを結合する。
【００１４】
特に、隔膜から伸張する手段が、隔膜の第２の側面の中にかたどりされる捕捉部位を含む。捕捉部位が、隔膜の第１の側面に作用する力の変動に呼応して隔膜を動かしめる環状弾力性リングを備える隔膜の第２の側面の中で中心を向く。
【００１５】
更に、上述の捕捉部位が、隔膜の第２の側面の中心と間隔を空けて配置されるリングを含んでもよい。プレートは、プレートの周界部に配置されリングを受け入れる手段となる溝を、含む。プレートはリングにより隔膜手段中央の第２の側面に抗して堅固に支持される。更に、この構成は、上述の米国特許第５３９２６５３号にて示され記されている先行技術装置に比べて、プレート／隔膜インタフェースの引っ張り強さが相当に強化される。
【００１６】
肩部手段が、隔膜手段の周界部の中へと形成され、隔膜手段をチャンバに密閉し、且つチャンバの開口端部を覆って隔膜手段に張力を加える手段となる。このより強い張力により、加圧と隔膜結合の張力負荷との間の変動のヒステリシスは、大したものにはならない。この形態の利点は、関連する真空モニタシステムにはコンプライアンスがより少なく全体のファコシステムは強化されることである。即ち、真空立ち上がり時間はより早く、閉塞解除後のサージは殆ど無くなる。
【００１７】
先行技術にて必要であった堅固な加圧保持器を必要とすることなく、隔膜肩部により、隔膜をチャンバに自己密閉することができる。更に、隔膜に対するプレートの接着部も要求されず、従って、プレートは腐食性環境の効力に対して影響を受けにくい。従って、本発明に係る圧力測定システム、若しくは装置は、再利用可能である。
【００１８】
本発明は、米国特許第５３９２６５３号にて記される、システム内の改良部位をも含む。この改良部位は、プレートと、上述のように、隔膜の第２の側面から伸張して、プレートを隔膜に固定するためプレートの一部を少なくとも部分的に包む手段とを含む。更に、プレート上に配置され、外力変換器と着脱可能なように噛み合うラッチ手段、若しくは、強磁性プレートの場合には外力変換器を強磁性プレートに結合する磁石を含む。
【００１９】
（図面の詳細な説明）
図１及び図２を参照すると、隔膜１２、外力変換器１４、強磁性プレート１６、磁石１８、及びチャンバ２０を概略示す、本発明に係る圧力測定システム１０が示されている。
【００２０】
チャンバ２０は、どんな適切な部材から形成されてもよく、詳しく例を挙げると、約１インチの直径を備えてもよく、更に、チャンバ２０の内部３０の中に配置される流体（図示せず。）に隔膜の第１の側面２８を晒すための開口端部２２を備えてもよい。
【００２１】
隔膜１２の第１の側面２８を流体に晒す手段を提供するために、チャンバ２０は、流体インレット３４と、チャンバ２０の湾曲部位４０での向い合せ位置に配置されるアウトレット３６とを含む。
【００２２】
磁石１８は、変換器１４に永久的に取り付けられており、電磁石でも永久磁石でも適切なものならどんなタイプでもよい。電磁石が使用されていれば、ワイヤ（図示せず。）によってコントロールユニット（図示せず。）に適切に連結すると、電磁石への電流を中断するように利用することができ、従って、プレート１６への磁気結合を弱め、即ち除去し、磁石１８及び変換器１４をプレート１６から分離できることになる。
【００２３】
交換器１４は、今度は制御卓（図示せず。）などの範囲内の部材４６に貼り付く。
【００２４】
プレート１６及びチャンバ２０から変換器を分離することにより、変換器１４に影響を与えたり磁石１８から影響を受けたりすることなく、チャンバ２０及びプレート１６及び隔膜１２は、オートクレーブ処理されたりさもなくば殺菌されたりすることになる。殺菌の後、変換器１４及び磁石１８は、プレート１６に再連結され得る。また一方で、使い捨てシステムでは、取り替え可能チャンバ及び／又はプレート１６／隔壁１２を、上述のように、強磁性プレート１８によって変換器１４に結合し得る。
【００２５】
隔膜１２の一部としてモールドされそこから拡張する、捕捉部位４４は、プレート１６を隔膜の第２の側面４８に固定するためプレート１６の一部４６を少なくとも部分的にすっぽり覆う手段となる。
【００２６】
従って、強磁性プレート１６、隔膜１２の捕捉部位４４、及び磁石１８の組み合わせは、外力変換器１４を隔膜の第２の側面４８に対し着脱可能なように結合する手段となる。
【００２７】
特に、捕捉部位４４は、取り囲み弾力リング５２を備える隔膜１２の中で中心に集まり、該リング５２は、隔膜の第１の側面２８上に作用する力の変動に呼応して隔膜を動作させる手段となる。
【００２８】
図１及び図２の中に示されるように、捕捉部位４４は、隔膜の中心６０と間隔を置いた位置関係に配置されたリング５８を含む。プレート１６は、リング５８を受け入れるため周界部６４の中に溝６２を含む。リング５８と溝６２とは、プレート１６が隔膜の第２の側面中心６０に抗して堅固に支持され得るように、寸法どりされる。この構造により、接着剤を利用することなく、プレート１６を隔膜１２へ固定し得る。
【００２９】
図に示すように、プレートは、接着剤や分離処理をすることなく、隔膜の中への挿入モールドをなし得る結合構造となっている。このことにより、システム１０の製造において経済上の利点が得られる。
【００３０】
更に、接着剤が必要でないので、表面に係る準備は要求されず、従ってプレート１６は、侵食環境の効力に対して影響を受けにくい。この構成は、システム、即ち装置１０の再利用可能性に寄与するものである。
【００３１】
隔膜１２は適切な部材であればどんなもので形成されていてもよい。しかしながら、例えば隔膜リング５２内では約１３ミルの、薄いシリコン部材から形成されることが想定される。このことにより、チャンバ２０内部の圧力流体に呼応して、隔膜は自由に動くことができる。変換器１４は、磁石１８を介して、隔膜によって引き起こされる力にのみ呼応するため、開口部２２及び残存のチャンバ内部３０に対する隔膜１２の正確な位置は、装置の操作においては重要ではない。圧力測定において隔膜の位置を基礎にする先行技術装置に対しては、このことは十分な改良を示すものである。
【００３２】
本発明の別の特徴点は、隔膜１２の周界部７０の中へ形成された肩部６８である。該肩部６８は、隔膜１２をチャンバ２０に密閉し、更に、チャンバ２０の開口端部２２に渡って隔膜１２に張力を与える手段となる。
【００３３】
チャンバ２０に抗して隔膜１２を加圧する付加的なクランプや保持器を要求することなく隔膜が自己密閉するという点において、この構成は先行技術に比べて意義のある利点をもたらす。上記のように、隔膜に付加される横側方の負荷による伸張状態に隔膜を置くことにより、加圧と隔膜結合の張力負荷との間の変動のヒステリシスは、それ程想定する必要はない。肩部６８の内側直径の範囲内の隔膜１２をチャンバ２０の外側直径よりも僅かに小さく形成することによって、この張力を与えることができる。
【００３４】
次に図３を参照すると、本発明に係る別の実施の形態７２が示される。図３にて付番されている共通参照文字は、本発明の実施の形態１０に関連して上記に記述される同一の或いは同様の構成を指す、ということは明白である。
【００３５】
システム７２は、図１及び図２にて上述したプレート１６と同様のプレート７６を利用するが、変換器１４に付加されるソケット８２と組み合わさった、プレート７６を変換器１４に着脱可能なように噛み合わせるラッチ手段をもたらすフィッテング８０を更に含む。所定のねじ８４、若しくは適切な解放可能の締金装置であれば何でもいいのだが、フィッテング８０をソケット８２に着脱可能なように結合するために利用され得る。実施の形態７２のその他の構成および機能は、上述の実施の形態１０と同一である。
【００３６】
本発明に係る両方の実施の形態１０、７２は、基本的に隔膜１２を実質上静止させたままで保持する外力変換器１４の利用を通じて、圧力を測定する方法を提供するものである。即ち、先行技術システムで必要とされる、位置測定要求は無い。
【００３７】
更に、隔膜１２の非殺菌の第２の側面４８は、二次的な閉じた気圧若しくは水圧システムを含む多数の従来技術システムにてそうであるように、気圧若しくは水圧接触の制約を受けない。
【００３８】
例示によると、外力変換器１４はひずみゲージであればよく、該ひずみゲージが機械的過負荷を受けるものではないため、外力変換器１４は生来的に長期間安定性を維持する。
【００３９】
隔膜と変換器を適切に選択すれば、システムは大気圧よりも大きい圧力若しくは小さい圧力を測定でき、外力変換器１４がシールされれば飽和状態は生じない。
【００４０】
隔膜１２は、チャンバ２０の開口部２２に渡って一様に支持され密閉されているので、シリコン隔膜１２の弾力性は開口部２２の範囲内にて自動的に中心に集中し、そのことによって隔膜に関する長期間のドリフトや永久的なオフセットは排除される。
【００４１】
本発明が長所を引き出されて利用される様式を示す目的のために、本発明に係る詳細な圧力測定システムを上記のように記述してきたが、本発明はそれに限定されるものではないことが銘記されるべきである。従って、当業者の頭に浮かび得るあらゆるそして全ての修正、変更、若しくは同等の構成は、添付の請求項にて定義されるような本発明の範囲内にあると思量されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 チャンバ、隔膜、外力トランジスタ、及び外力トランジスタを隔膜に結合する磁気システムを概略示す、本発明に係る圧力測定システムの斜視図である。
【図２】 図１の断面２−２に沿った断面図である。
【図３】 プレート、及び着脱可能なようにプレートを結合トランジスタに結合するためのラッチングを利用する、本発明の別の実施の形態である。

Claims (4)

1. チャンバ（２０）の範囲内の流体により隔膜（１２）の第１の側面（２８）の中に作用される力を測定する隔膜（１２）外力変換器（１４）を有し、
   外力変換器（１４）は、プレート（１６）により隔膜（１２）の第２の側面（４８）に着脱可能なように結合される、圧力測定システム（１０）において、
   隔膜（１２）は、プレート（１６）を隔膜の第２の側面（４８）に結合するための捕捉部位（４４）を含み、
   捕捉部位（４４）は、隔膜の第２の側面（４８）の中心と間隔を空けた位置関係に配置されるリング（５８）を含み、
   プレート（１６）が、リング（５８）を受け入れるための、プレート周界部（６４）の中に溝（６２）を含み、
   肩部 ( ６８ ) が、隔膜の周界部（７０）に形成され、隔膜（１２）をチャンバ（２０）に密閉し、且つチャンバ（２０）の開口端部（２２）を覆って隔膜に張力を加えるように、設置され、
   上記張力は、肩部（６８）の内側直径の範囲内の隔膜（１２）をチャンバ（２０）の外側直径よりも僅かに小さく形成することによって与えられる
   ことを特徴とする圧力測定システム。
2. 捕捉部位（４４）が、隔膜の第２の側面（４８）の中で中心を向くことを更に特徴とする、請求項１に記載の圧力測定システム（１０）。
3. 捕捉部位（４４）が、隔膜の第２の側面（４８）の中にかたどりされることを更に特徴とする、請求項１に記載の圧力測定システム（１０）。
4. プレートが強磁性であることを更に特徴とする、請求項１に記載の圧力測定システム（１０）。

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