JP5296556B2 - 顕微手術用器具 - Google Patents

Description

本発明は一般的に言って顕微手術用器具に関する。特に、本発明は、限定的ではなく組織の吸引及び切断用のポートを有する顕微手術用器具に関する。

多くの顕微手術は様々な身体組織の精密な切断及び（または）除去を必要とする。例えば、ある種の眼科手術は硝子体液すなわち眼の後区を満たす透明のゼリー様物質の切断及び（または）除去を必要とする。硝子体液または硝子体は、多くの場合網膜に付着する多数の微小線維から成る。従って、硝子体の切断及び除去は、網膜の牽引、脈絡膜からの網膜の分離、網膜裂孔または最悪の場合には網膜自体の切断及び除去を避けるために非常に慎重に行わなければならない。

後区眼科手術において顕微手術用切断プローブを使用することは周知である。この種の硝子体切除プローブは一般に毛様体扁平部付近の強膜の切開を介して挿入される。外科医は後区手術時に光ファイバ照明器、輸液カニューレまたは吸引プローブなど他の顕微手術用器具を挿入することもできる。外科医は顕微鏡で眼を見ながら処置を行う。

従来の硝子体切除プローブは、一般に、外側中空切断部材、外側中空切断部材と同軸に配列されかつ外側中空切断部材内部に配置される内側中空切断部材、及び外側切断部材の遠位端付近で外側切断部材を通って半径方向に伸びるポートを含む。硝子体液は開放ポートの中へ吸引され、内側部材が作動されてポートを閉鎖する。ポートを閉鎖すると、内側切断部材及び外側切断部材の両方の切断面が協働して硝子体を切断し、切断された硝子体は内側切断部材を介して吸引される。特許文献１（Ｍａｒｔｉｎｅｚ）、特許文献２（Ｍｉｓｓｉｒｌｉａｎ他）、特許文献３（Ａｋｋａｓ他）、特許文献４（Ｃｈａｒｌｅｓ他）、特許文献５（ｄｅ Ｊｕａｎ他）、特許文献６（Ｈｉｇｇｉｎｓ他）及び特許文献７（Ｗａｎｇ）は、全て、各種の硝子体切除プローブを開示しており、これらの特許の各々は参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。

従来の硝子体切除プローブは「ギロチン式」プローブ及び回転式プローブを含む。ギロチン式プローブはその縦軸に沿って往復する内側切断部材を有する。回転式プローブはその縦軸の周りを往復する内側切断部材を有する。どちらのタイプのプローブにおいても、内側切断部材は様々な方法を用いて作動される。例えば、機械バネの力を上回る空気圧をピストンまたは隔膜アセンブリに与えることによって内側切断部材を開放ポート位置から閉鎖ポート位置へ動かすことができる。空気圧を取り除くと、バネは内側切断部材を閉鎖ポート位置から開放ポート位置へ戻す。別の例として、第一の空気圧源を用いて内側切断部材を開放ポート位置から閉鎖ポート位置へ動かし、その後第二の空気圧源を用いて内側切断部材を閉鎖ポート位置から開放ポート位置へ動かすことができる。さらに別の例として、従来の回転電気モーターまたはソレノイドを用いて内側切断部材を電気機械的に開放ポート位置と閉鎖ポート位置との間で作動させることができる。米国特許第４，５７７，６２９号はギロチン式の空気圧ピストン／機械バネ作動のプローブの例を示している。特許文献３及び特許文献２はギロチン式の空気圧隔膜／機械バネ作動のプローブを開示している。特許文献４は回転式二重空気圧駆動プローブを示している。

多くの従来の硝子体切除プローブにおいて、内側切断部材の切断行程は、切断行程の終点においてプローブの閉鎖遠位端と接することによって制限される。このような作動はプローブの切断面を鈍らせる可能性がある。多くの従来の硝子体切除プローブにおいて、内側切断部材の戻り行程は作動ピストンまたは隔膜がストップリングと接するによって制限される。この配列は切断行程の起点において作動圧力に曝される隔膜面積を減少させる。従来の空気圧ピストン（または隔膜）／機械バネ作動のプローブにおいて、事前負荷戻しバネを使用すると切断行程を開始するために比較的大きな作動圧力を必要とする。また、バネ戻りプローブのバネ戻り力は、切断行程が進行するにつれて増大する。そのため、切断行程を完了するためには空気圧を増大する必要がある。バネ予荷重力が大きくなるとそれに応じて大きい作動空気圧が必要なので、上記の制限は切断速度が高い現代のプローブにおいて大きくなる。
米国特許第４，５７７，６２９号 米国特許第５，０１９，０３５号 米国特許第４，９０９，２４９号 米国特許第５，１７６，６２８号 米国特許第５，０４７，００８号 米国特許第４，６９６，２９８号 米国特許第５，７３３，２９７号

従って、もっと効率的な切断を示す改良された硝子体切除プローブが必要とされる。このような効率性はプローブ作動時に消費される空気総量の最小化、より低い空気圧での動作及びより高い切断速度での動作を容易にするはずである。消費空気総量を最小化することは、定期的に交換される加圧タンクを介して空気圧が送達される応用にとって特に重要である。より高い切断速度での動作は切断と切断との間の吸引時間及び切断時の硝子体網膜組織の乱れを小さくする。

１つの態様において、本発明の対象は切断部材及びベースを有する顕微手術用器具である。切断部材は、組織を受け取るためのポートを持つ外側管状切断部材及び外側切断部材内部に配置される内側管状切断部材を有する。ベースは、内側切断部材がポートを開閉してポート内に在る組織を切断するように内側切断部材を往復作動するための作動メカニズムを有する。作動メカニズムは第一壁部及び第二壁部を有する隔膜室、隔膜室に配置されかつ第一制限面及び第二制限面を有する剛性の中央支持材及び中央支持材及びベースに結合される可撓性隔膜を含む。内側切断部材を作動すると、第一制限面は内側切断部材の切断行程の終点において第一壁部に接し、第二制限面は内側切断部材の戻り行程の終点において第二壁部と接する。

本発明及びその目的及び利点をさらに完璧に理解するために、添付図面と一緒に以下の説明を参照する。

本発明の望ましい実施態様及びその利点は、図１から７までを参照することによってよく理解でき、図面において同様の対応する部品には同様の参照番号が使用されている。

顕微手術用器具１０は、好ましくはベース１２、 作動ハンドル１４、ノーズ部材１６、及び遠位先端２０を有する切断部材１８を含む。図に示される顕微手術用器具１０は硝子体切除プローブである。しかし、顕微手術用器具１０はどのような顕微手術用の切断、吸引または輸液プローブでもよい。

ベース１２は切断部材１８の内側管状切断部材１１０を往復作動するための作動メカニズム１３を含む。作動メカニズム１３は好ましくは第一空気圧ポート２２、第二空気圧ポート２４、隔膜室２６、可撓性隔膜２８及び剛性中央支持材３０を含む。可撓性隔膜２８は中央支持材３０及びベース１２に結合される。図に示されるように、可撓性隔膜２８は中央支持材３０及びベース１２の両方に摩擦結合される。または、可撓性隔膜２８をベースに摩擦結合し、中央支持材にオーバーモールドすることができる。中央支持材３０はそれぞれ隔膜室２６の壁部３３ａ及び３３ｂと相互作用するための制限面３１ａ及び３１ｂを有する。ベース１２は、さらに吸引ポート３４、及び開口１２ｂ及び遠位先端１２ｃを有する遠位部１２ａを含む。カラー３６は遠位部１２ａを作動ハンドル１４に結合する。内側切断部材１１０は中央支持材３０に結合され、Ｏリング３８によってベース１２にスライド可能に流動性結合される。

作動ハンドル１４は、好ましくは近位ベース５０、遠位ベース５２、及び両方のベース５０及び５２に結合される複数の可撓性付属肢１４ａを含む。チタン、ステンレス鋼または適切な熱可塑剤など記憶を持つ任意の適切な弾力性の材料から可撓性付属肢１４ａを作ることができる。ハンドル１４はベース１２の遠位部１２ａを取り囲む。近位ベース５０はカラー３６に結合される。遠位ベース５２はスライド可能なカラー５４内部に受け入れられる。ユーザーはハンドル１４を介して顕微手術用器具を掴む。ユーザーが可撓性付属肢１４ａに対して内向き圧力を加えると、可撓性付属肢１４ａは１４ｂでまたはその付近で屈曲し、可撓性付属肢を伸ばして長くして、カラー５４を遠位先端２０に向かって動かす。この圧力が取り除かれると、バネ５５は可撓性付属肢１４ａを図２に示される位置へ戻す。

ノーズ部材１６は、好ましくは、カム部材７２を受け入れるためのカムチェンバ７０、ベース１２の遠位先端１２ｃを受け入れるためのベースチェンバ７４、切断部材１８の内側切断部材１１０を受け入れるためのブッシング７６及び切断部材１８の外側管状切断部材１００を受け入れるためのアウトレット７８を含む。カム部材７２はボア７９の両端に挿入されるドエルピン（図示されず）を介してベース１２の開口１２ｂ内部においてノーズ部材１６に回転式に結合される。カム部材７２は、好ましくはカラー５４と相互作用するための第一ストップ面８０、ベース１２と相互作用するための第二ストップ面８２、切断部材１８の内側切断部材１１０を受け入れるためのクリアランススロット８４、及びブッシング７６と相互作用するためのカム面８６を有する。Ｏリング８８はノーズ部材１６を内側切断部材１１０に対してスライド可能に流体密閉する。

上述の通り、切断部材１８は、好ましくは管状外側切断部材１００及び管状内側切断部材１１０を含む。外側切断部材１００は内側ボア１０２、閉鎖端１０４、組織を受け取るためのポート１０６及び切断面１０８を有する。内側切断部材１１０は内側ボア１１２、開放端１１４及び切断面１１６を有する。

手術中、硝子体切除プローブ１０は顕微手術システム１９８に動作可能に結合される。特に、空気圧ポート２２は流体ライン２０２を介して空気圧源２０４に流動性結合され、吸引ポート３４は流体ライン２０９を介して真空源２０８に流動性結合される。内側ボア１１２及び流体ライン２０９には外科用流体が注入される。また、顕微手術システム１９８はマイクロプロセッサまたはコンピュータ２１０も有し、マイクロプロセッサまたはコンピュータはそれぞれインターフェイス２１２及び２１４を介して空気圧源２００及び２０４に電気的に結合される。

外科医は、毛様体扁平部挿入術を用いて眼の後区へ遠位先端２０を挿入する。外科医は真空源２０８の希望の真空レベルを選択する。組織はポート１０６を介して内側ボア１１２の中へ吸引される。外科医はマイクロプロセッサ及び任意にフットコントローラなど比例制御装置（図示されず）を用いてプローブ１０の希望の切断速度を選択する。特に、マイクロプロセッサ２１０は、加圧ガス源２００及び２０４を用いて、中央支持体３０を従って内側切断部材１１０を希望の切断速度で往復運動させるように隔膜２８を挟んで周期的差圧を生じさせる。空気圧ポート２２に与えられる圧力が空気圧ポート２４に与えられる圧力より大きい場合、内側切断部材１１０は、図６に示されるように開放端１１４が接続面１０８を通り過ぎるまで遠位先端２０に向かって移動する。この作動によってポート１０６を閉鎖して、切断面１０８及び１１６が内側ボア１１２内部の組織を切断できるようにする。切断された組織は内側ボア１１２、吸引ポート３４、流体ライン２０９を通って収集室（図示されず）の中へ吸引される。空気圧ポート２４に与えられる圧力が空気圧ポート２２に与えられる圧力より大きい場合、内側切断部材は遠位先端２０の反対側へ移動して、ポート１０６を開放し、さらに組織を吸引できるようにする。

内側切断部材１１０の作動時、中央支持材３０の制限面３１ａは隔膜室２６の壁部３３ａと接して、切断行程を精確に終了する。中央支持材３０の制限面３１ｂは隔膜室２６の壁部３３ｂと接して、切断行程を精確に終了する。制限面３１ａが壁部３３ａに接するとき、内側切断部材１１０の開放端１１４の切断面１１６は外側切断部材１００の切断面遠位部１０８にまたはこれを僅かに越えたところに位置することが好ましい。制限面３１ｂが壁部３３ｂに接するとき、開放端１１４は外側切断部材１００の切断面近位部１０８にまたはその付近に位置することが好ましい。内側切断部材１１０の作動のこのような精確な制御はプローブ１０の切断効率を大幅に上げる。

以上のことから、本発明は従来の硝子体切除プローブに比べて明らかな利点をもたらすことが分かるだろう。本発明は本明細書において例によって説明されており、当業者は様々な修正をこれに加えることができるだろう。例えば、本発明は硝子体切除プローブに関して説明されているが、吸引プローブ、輸液プローブ及び他の切断プローブにも同等に応用できる。

本発明の作用及び構造は以上の説明から明らかであると思われる。図示または説明される装置及び方法は望ましいものとして特徴付けられるが、特許請求の範囲において定義される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正をこれに加えることができる。

本発明の望ましい実施態様による顕微手術用器具の斜視図である。 図１は顕微手術用器具の上面図である。 顕微手術システムに動作可能に結合される図１の顕微手術用器具の側面断面図である。 図１の顕微手術用器具のカム部材の拡大斜視図である。 図４のカム部材の断面図である。 図２の円６に示される図１の顕微手術用器具の部分の拡大部分側面断面図である。 図１の顕微手術用器具の作動メカニズムの一部の拡大部分側面断面図である。

Claims (3)

1. 組織を受け取るためのポートを持つ外側管状切断部材であって前記ポートが切断面遠位部と切断面近位部とを有する外側管状切断部材と、前記外側切断部材内部に配置される内側管状切断部材であって第三切断面を有する内側管状切断部材とを有する切断部材と、
   前記内側切断部材が前記ポートを開閉して前記ポート内に在る組織を切断するように前記内側切断部材を往復作動するための作動メカニズムを有するベースと、
   を備える顕微手術用器具であって、
   前記作動メカニズムが、
   遠位壁部及び近位壁部を有する隔膜室と、
   前記隔膜室内に配置されかつ遠位剛性制限面及び近位剛性制限面を有する剛性中央支持材と、
   前記中央支持材及び前記ベースに結合される可撓性隔膜と、
   前記可撓性隔膜の近位側の前記隔膜室の部分に加圧ガスを供給する第一空気圧ポートと、
   前記可撓性隔膜の遠位側の前記隔膜室の部分に加圧ガスを供給する第二空気圧ポートと、
   を備え、
   前記第一空気圧ポートと前記第二空気圧ポートとを使用して前記可撓性隔膜を挟んで生じさせた差圧により前記内側切断部材が作動されると、前記内側切断部材が遠位方向に移動する切断行程の終点において前記第三切断面が前記切断面遠位部に隣接して配置されると前記遠位剛性制限面が前記遠位壁部と接し、前記内側切断部材が近位方向に移動する戻り行程の終点において前記第三切断面が前記切断面近位部に配置されると前記近位剛性制限面が前記近位壁部と接する、
   顕微手術用器具。
2. 該器具が硝子体切除プローブであることを特徴とする、請求項１に記載の顕微手術用器具。
3. 前記隔膜室と前記中央支持材と前記可撓性隔膜と前記第一空気圧ポートと前記第二空気圧ポートとが前記プローブの切断効率を向上させることを特徴とする、請求項２に記載の顕微手術用器具。

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