JP5037991B2 - 服従クランプ領域を有する外科カセット - Google Patents

Description

本発明は外科カセットに関する。更に詳細には、本発明は、眼科外科システムに使用される外科カセットに関する。更に詳細には、本発明は服従クランプ領域を有する外科カセットに関する。

人間の目は軽い疾患から完全視力喪失まで多くの病気にかかる。コンタクトレンズおよび眼鏡は或る疾患を補償することができ、眼科手術は他の疾患に必要とされる。眼科手術は、概ね、硝子体網膜手術等の後分節処置と、白内障等の前分節処置とに分類される。最近は、前後分節処置を結合した処置が開発されている。

眼科手術に使用される外科器具は、前分節処置または後分節処置専用であるが両処置を支持するものもある。いずれの場合にも、外科器具は、外科カセット、流体バッグ、配管、ハンドピースチップ、その他の消耗品等の関連消耗品の使用を必要とすることがしばしばである。

外科カセットは、処置および外科器具に依存して様々な機能を提供できる。例えば、白内障手術（例えば、水晶体超音波吸引処置）用の外科カセットは、外科部位中へまたは外科部位から外へ流れる流体の洗浄および吸引を管理するのを補助する。外科カセットは、また、流体バッグの支持を提供し、外科器具へ真空／圧力を誘導するマニホールド、その他の機能を提供する。

カセットは、概ねカセット受け部位で手術器具に連結される。カセットがカセット受けへ挿入されるときに、クランプがカセット上で閉鎖してカセットを所定位置で保持する。手術時に外科カセットには、把持領域内で相当量の力が加わる。この力は、カセットまたは他の力の中心近くを押す蠕動ポンプにより加わる力にクランプが対抗する結果である。

しばしば、カセットのクランプ領域における力は均等に分配されない。これは、クランプおよびカセット、またはクランプおよびカセットを平行にしない他のファクタ間の寸法誤差の相違の結果である。力の不均一分配は、カセットのクランプ領域を誤らせ、カセットそれ自体に壊滅的損傷を潜在的に与える。

従って、誤りを防止するために不均一負荷を分配する外科カセットに対するニーズがある。

従って、本発明の課題は、誤りを防止するために不均一負荷を分配する外科カセットを提供することにある。

本発明の実施形態は、クランプにより加わる負荷を分配する把持部を具有する外科カセットを提供する。前記把持部は、クランプの負荷を分配するための一セットのリブを含んでよい。前記セット中の各リブは、弾性領域において弾性変形し、かつ材料降伏点に達したときに塑性変形する材料により形成されてよい。結果として、把持部は、そこに加えられる負荷形態に対応または適合する。

本発明の他の実施形態は、眼科外科プロセスのための流体管理システムの少なくとも一部を収容する本体部を有し、かつ前記本体部に取り付けられた（例えば一体片の一部としてまたは連結された）第一把持部、および前記本体部に取り付けられた第二把持部を有する外科カセットを含んでよい。前記第一および第二把持部は前記外科カセットの上、下または両側に設けられてよい。前記外科カセットは外科コンソール内のカセット受器へ挿入できるように構成され、かつ前記把持部は、前記外科コンソールの所定場所に前記外科カセットをクランプが保持することにより加えられる負荷を分配するために変形するように構成される。

本発明の実施形態は、カセット上への均一負荷の分配を可能にするのに役立つ利点を有する。

本発明の実施形態は、把持機構およびカセットの蓄積誤差、特にクランプとカセットの非平行関係を吸収する他の利点を提供する。

本発明の実施形態は、カセット上の流路が過剰加圧される場合にカセット上のエラストマの膨出を防止するのを助ける利点を提供する。服従把持領域はエラストマが吹っ飛ぶのを確実に阻止するための接着剤または他の結合剤の必要性を回避または減少する。

本発明およびその利点は添付図面に関する続く説明を参照することにより一層完全に理解できる。同一参照番号は同様の特徴を示す。

図面には本発明の好適実施形態が示され、図面中同様参照番号は同様部および対応する部を示すために使用されている。

本発明の実施形態は、より均一の負荷を付与するために服従クランプ領域を有する外科カセットを提供する。本発明の一つの実施形態によれば、外科カセットは、カセットに付与された不均一負荷形態（profile）に整合して変形するように構成された把持部を含む。把持部は適宜材料および寸法で形成されたリブを含み、リブは、材料降伏点を越えるときに弾性領域で予測通りに偏向しかつ塑性流動するように形成されている。リブの使用は、高負荷で予測通りであって壊滅的でなく偏向かつ歪む幾つかの小負荷領域を生成する。これは、把持機構とカセット間の蓄積誤差（例えば把持機構とカセット間の非平行関係）の吸収を可能にし、他方でカセット上に分配された負荷を提供する。

図１は、眼科外科コンソール１００の一実施形態を示す線図である。外科コンソール１００はタッチスクリーン１１５を有する旋回モニタ１１０を含んでよい。旋回モニタ１１０は、タッチスクリーン１１５を見ることを必要とする人に対して種々の配向に位置決めできる。旋回モニタ１１０は側から側へ旋回しかつ回転および傾斜する。タッチスクリーン１１５は、ユーザがコンソール１００と相互作用することのできるグラフィカルユーザインターフエース（"GUT")を提供する。

外科コンソール１００は、更に、種々の道具および外科コンソールのための消耗品を連結するために使用される連結パネル１２０を含む。連結パネル１２０は、例えば、凝固コネクタ、均衡塩溶液受器、種々のハンドピース用コネクタおよび流体管理システム（"FMS")またはカセット受器１２５を含んでよい。外科コンソール１００は、更に、足ペダル制御器（例えば、パネル１３０の背後に保管される）等のユーザフレンドリの特質および他の特質を含んでよい。

作用として、カセット（図示されていない）はカセット受器１２５内に設置できる。外科コンソール１００内のクランプはカセットを適所に把持し、使用時にカセットの運動を最小限にする。クランプはカセットの上下、カセットの側を把持し、またはカセットを把持する。

外科コンソール１００は例示として提供され、かつ本発明の実施形態は種々の外科システムと共に使用できる。本発明の種々の実施形態によるカセットを使用できる例示外科システムは、例えば、Series 2000（登録商標）、Legacy（登録商標）白内障手術システム、Accurus（登録商標） 400VS手術システム、および Infinitie（商品名）視力システム手術システムを含み、これらは全てTexas. Fort Worthの Alcon Laboratories Inc.から入手できる。更に、本発明は種々の外科カセット、例えばＵＳ公開番号２００５／０１８６０９８（出願番号１１／１１４，２８９、Davis 他による)、２００４／０２５３１２９（出願番号１０／８９１，６４２Sorensen他による）、２００５／００６５４６２（出願番号１０／９７９，４３３Nazarifar他による）、２００３／０２２５３６３（出願番号１０２／１５６，１７５Gordon他による）、２００１／００１６７１１（出願番号０９／８４６，７２４Sorensen他による）、Sorensen他によるＵＳＰ６，２９３，９２６、CookによるＵＳＰ４，４９３，６９５、Cookによる４，６２７，８３３、Wang他によるＵＳＰ４，３９５，２５８、Steppe他によるＵＳＰ４，７１３，０５１、DeMeo他によるＵＳＰ４，７９８，８５０、Sundblom他によるＵＳＰ４，７５８，２３８、Sundblom他によるＵＳＰ４，７９０，８１６、BeuchatによるＵＳＰ６，２６７，９５６、BeuchatによるＵＳＰ６，３６４，３４２、Cole他によるＵＳＰ６，０３６，４５８、Jung他によるＵＳＰ６，０５９，５４４に記載の外科カセットに使用でき、これらの文献は参考として本明細書に組み込まれる。本発明の実施形態は、当業者に理解されるように、他の適宜外科システムおよびカセットに使用できる。

図２はカセットが存在しないカセット受器１２５の一実施形態を示す線図である。カセット受器１２５は、種々の入力ポートおよび出力ポート（概ね１３５で示されている）を有し、外科カセットからの流体（即ち液体および気体）を受ける。カセット受器１２５は、更に、手術時に蠕動ポンプローラ１４０を外科カセットに接触させるための開口を含んでよい。蠕動ポンプおよび補充カセットの一実施形態は、SorensenによるＵＳ特許出願番号６，２９３，９２６に記載され、その内容はここに参考として組み込まれる。

図２の実施形態における外科カセットは、下レール１４２および上レール（図示せず）を有するクランプにより所定位置に保持される。各レールは、対応する把持領域内のカセットと接触するクランプフィンガ（例えばクランプフィンガ１４４）を有してよい。外科カセットクランプの一実施形態は、ＵＳ公開番号２００３／０２０２８９４（出願番号１０／１３２，７９７）に記載され、その内容はここに参考として組み込まれる。解放ボタン１４５は押圧によりクランプからのカセットの解放を開始する。外科コンソール１００に依存して、カセット解放プロセスは、圧力または流体の換気、クランプの係合解除、または他の工程等幾つかの工程を含む。図２の形態は、例示として提供されている。カセット受器１２５の形態ファクタ、入力／出力ポートの設置および数量、およびカセット受器１２５の他の特性は外科コンソール１００に依存し、実行される外科処置、または他のファクタに依存する。

図３は、外科カセット１５０の一実施形態を示す線図である。カセット１５０は、外科処置に続いて廃棄される閉鎖システム流体装置を提供できる。カセット１５０はカセット本体１５５、およびカセット本体１５５から突出するクランプと相互作用する部（例えばクランプ領域１６０および１６５で概ね示される）を含んでよい。図示形態において、カセット１５０は三つの基本部から形成される。即ち、カセット１５０が外科コンソール１００へ挿入されるときに外科コンソールに対面する内部または外科コンソールインターフエース部１７０、中間部１７５および背後板１８０で形成される。カセット１５０の種々の部がプレス嵌め、相互係止タブ、化学結合、熱結合、機械ファスナ、または当分野で既知の他の取付機械により一緒に連結される。他の実施形態において、カセット１５０は単一片または複数片で形成される。

外科コンソールインターフエース部１７０は、流体流を管理するために、流体流路（例えば、弾性ポンプ膜により提供される蠕動ポンプのための流路１７７）、弁（例えば洗浄／吸引弁）、圧力センサおよび他の特質のインターフエースを提供する。カセット１５０は、また、処置時に流体を収集するために流体バッグ（図示せず）に取り付けられる。

作用として、カセット１５０は、クランプ領域においてカセット１５０と接触するクランプレールによりカセット受器１２５内の所定位置に保持される。例えば、上クランプレールはクランプ領域１６０およびクランプ領域１６５においてカセット１５０と接触し、かつ下クランプレール（例えば下クランプレール１４２）は同様の下クランプ領域でカセット１５０と接触する。

図４は、カセット受器１２５へ挿入されたカセット１５０の線図である。図４から理解できるように、背後板１８０はカセット１５０の片手による挿入および除去のためのハンドル１８１を含んでよい。

図５は、カセット受器１２５へ挿入されたカセット１５０の一実施形態の断面図である。カセット１５０はクランプにより所定位置に保持される。図５の実施形態において、クランプは下クランプレール１４２および上クランプレール１８２を含むが、他の実施形態においてクランプは他の領域でカセット１５０と接触してよい。カセット１５０が初期に挿入されるときに、クランプレール１４２／１８２は回転してクランプフィンガ（例えばクランプフィンガ１４４およびクランプフィンガ１８４）がそのクランプ領域においてカセット１５０と接触する。例えば、クランプフィンガ１４４は把持部１９０でカセット１５０と接触し、他方でクランプフィンガ１８４は把持部１９５でカセット１５０と接触する。回転は、モータにより、エアシリンダにより、またはこれらの任意の組合せにより、挿入力からクランプレール１４２／１８２へ付与される。カセットを解放するために、クランプレール１４２／１８２は反対方向へ回転する。挿入時に、外科コンソールインターフエース部１７０は外科コンソール１００と接触し、そのようにして例えば、蠕動ポンプローラ１４０が流路１７７を圧搾する。

図５の実施形態において、クランプフィンガはカセット１５０を外科コンソール１００へ向けて付勢して所定場所でカセット１５０を保持する。処置時に、蠕動ポンプローラ１０はカセット１５０上に力を加え（例えば流路１７７を圧搾するために）、結果として把持部１９０および１９５で力が増す。クランプと接触する把持部の面はクランプと平行でないために、クランプにより加わる力は均一に分配されない。例えば、把持部１９５の後方を向いた面がクランプフィンガ１８４と平行でない場合に、クランプフィンガ１８４により加わる力は均一形態の力でない。本発明の実施形態によれば、把持部１９５は、図７に関連して後述するように、力を分配する一セットのタブを具有する。

図６は、クランプレール１８２により把持されるカセット１５０の説明図である。図６の実施形態において、中間部１７５は、カセット本体１５５の一部を形成する。把持部１９５はカセット本体１５５（図３に示されている）から突出してクランプレール１８２のクランプフィンガ１８４と係合している。一セットのリブはクランプフィンガ１８４により加えられる力を分配する働きをする。図６の実施形態において、リブの端面はクランプと接触する。しかし、他の実施形態において、リブはクランプと接触する面の背後に設けられてよい。更に、コンソールインターフエース部１７０はコンソールインターフエース部１７０の本体部から突出した把持部２００を含んでよい。把持部２００はクランプフィンガ１８４と接触しないが、把持部２００は、カセット１５０へ付与される力を分配する一セットのリブを含んでよい。

図７はカセットの中間部１７５の一実施形態の線図である。中間部１７５は、カセット本体１５５（図３に図示）の一部を形成するための本体部２０５を含んでよい。本体部２０５は外壁２１０および２１５を含んでよい。この図示例において、本体の外壁２１０は上壁であり、かつ本体の外壁２１５は下壁である。把持部１９０は本体部２０５から突出し、かつ外壁２１５と端壁２２５間に横切る方向に設けられた一セットのリブ２２０を含む。同様に、把持部１９５は本体部２０５から突出し、かつ外壁２１０と端壁２３５間に横切る方向に設けられた一セットのリブ２３０を含む。リブの端面（例えば端面２４０）は、使用時にクランプ（例えばクランプフィンガ）と接触する。他の実施形態によれば、リブは、使用時にクランプと接触する形態のクランプインターフエース壁の背後にあってよい。

図７は概ね矩形断面を有する均一に離間したリブとしてリブを示しているが、リブは他の配置および形状であってよい。一般的に、リブは、負荷を受けたときに安定するように所定材料により形状されてよい。各リブは、材料の降伏点に達したときに、弾性領域で予測通りに変形しかつ塑性流動するようにプラスチックで形成される。所定のリブが弾性領域において変形するときに、他のリブはクランプと係合して（クランプと既に接触している場合には更に変形する）負荷を分配する。同様に、あるリブが塑性変形する場合に、隣接するリブはクランプと係合して（または更に変形して）負荷を分配する。このように、本発明の実施形態は、高い負荷で予測通りに非壊滅的に偏向かつ歪む分離した小さい負荷領域を提供する。これは、蓄積された誤差の吸収を可能にし、かつカセットが加えられる負荷形態に適合するようにカセット上の負荷の分配を可能にする。

他の方法として、クランプおよびカセットは、例えば機械加工誤差および組立誤差により平行でないから、クランプにより加わる負荷形態は、不均一となる。カセット１５０の把持部は、負荷を分配するために負荷形態に適合する（例えばより高い負荷変位の領域においてリブをより多く変形することにより）。結果的に、不均一分配された高い負荷は壊滅的損傷をカセット１５０へ与えることなく把持部内で分配され得る。リブはカセットが受けると予測される負荷に依存した寸法および形状に形成されてよい。

図７は中間部１７５の一実施形態を示すが、同様の把持部がコンソールインターフエース部１７０、またはカセット１５０に含まれてよい。本体部２０５、把持部１９０、および把持部１９５はプラスチックを射出成形した一体片、共に連結される分離組立体、または他の方法で取り付けられる分離組立体であってよい。

本発明の実施形態は、クランプと相互作用しかつクランプにより加えられる負荷を分配するための把持部を具有する外科カセットを提供する。把持部は、クランプの負荷を分配するための一セットのリブを含んでよい。セット中の各リブは弾性領域で弾性変形しかつ材料の降伏点に達するときに塑性変形する材料により形成されてよい。結果として、把持部は、一実施形態によれば、加わる負荷形態に適合する。

本発明は特定実施形態について説明されたが、理解されるように、上述の実施形態は解説を目的とし、従って本発明の範囲はかかる実施形態に制限されない。多くの変更、改変、付加、および改良が上述の実施形態について可能である。かかる変更、改変、付加、および改良は特許請求の範囲に記載の発明の範囲に属する。

外科コンソールの一実施形態の線図である。 カセット受器の一実施形態の線図である。 外科カセットの一実施形態の線図である。 カセット受器内のカセットの一実施形態の線図である。 カセット受器内のカセットの一実施形態の断面を示す線図である。 クランプと係合したカセットの一実施形態の説明図である。 把持部を含むカセット部の一実施形態の線図である。

符号の説明

１００ コンソール
１１０ 旋回モニタ
１２５ カセット受器
１４２ 下クランプレール
１４５ 解放ボタン
１５０ 外科カセット
１６０ クランプ領域
１７０ インターフエース部
１７５ カセット本体の一部
１８２ 上クランプレール
１８４ クランプフィンガ
１９０，１９５，２００ 把持部
２２０，２３０ リブ

Claims (16)

1. 本体部、および
   使用時にクランプと接触する形態の、前記本体部から突出した把持部を含み、
   前記把持部は、前記クランプにより加わる負荷を分配するための一セットのリブを含む、外科システムに使用される外科カセット。
2. 前記セットのリブの各リブは、弾性領域で弾性変形しかつ材料降伏点に達するときに塑性変形する材料により形成されている、請求項１の外科カセット。
3. 前記把持部は前記クランプにより加わる負荷に対応する負荷形態に合わせて変形するように構成されている、請求項２の外科カセット。
4. 前記本体部が更に外壁を含み、
   前記把持部が端壁を含み、かつ
   前記セットのリブが前記本体部の外壁と前記把持部の端壁間に横切る方向に設けられたリブを含む、請求項１の外科カセット。
5. 前記セットのリブの各リブは端面を有し、かつ前記把持部は一つまたはそれ以上の端面で前記クランプと接触するように構成されている、請求項４の外科カセット。
6. 前記把持部および前記本体部はプラスチックの単一片から形成されている、請求項１の外科カセット。
7. 前記把持部は使用時に外科カセットの上部上になるように構成されている、請求項１の外科カセット。
8. 前記把持部は使用時に外科カセットの下部上になるように構成されている、請求項１の外科カセット。
9. 前記把持部は使用時に外科カセットの側部上になるように構成されている、請求項１の外科カセット。
10. 前記クランプ本体から突出した少なくとももう一つの把持部を更に含む、請求項１の外科カセット。
11. 眼科外科処置のために流体管理システムの少なくとも一部を収容する本体部、
    前記本体部に取り付けられた第一把持部、および
    前記本体部に取り付けられた第二把持部を含む外科カセットであって、
    前記外科カセットは外科コンソール内のカセット受器へ挿入できる構成であり、かつ
    前記第一把持部および第二把持部はクランプにより加わる負荷を分配するために変形するように構成されている、外科カセット。
12. 前記第一把持部および第二把持部の各々は、クランプにより加わる負荷を分配するための一セットのリブを含む、請求項１１の外科カセット。
13. 前記セットのリブの各々は、前記本体部の外壁と端壁間に横切る方向に設置されたリブを含む、請求項１２の外科カセット。
14. 前記セットのリブの各々は、弾性領域で弾性変形かつ材料降伏点に達するときに塑性変形するように形成されている、請求項１２の外科カセット。
15. 前記第一把持部および第二把持部はクランプにより加わる負荷に対応する負荷形態に合わせて変形するように構成されている、請求項１２の外科カセット。
16. 前記本体部、前記第一把持部、および前記第二把持部はプラスチックの単一片により形成されている、請求項１１の外科カセット。

Images