JP5363108B2 - 伸延する小寸法照明器具 - Google Patents

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Description

本発明は、一般に、外科手術用器具に関し、特に、本発明は、眼科外科手術中に術部を照明して操作するための外科手術用器具に関し、より具体的には、外科手術分野における照明用の、伸延する、硬さを変えられる、小寸法で、広角の、照明器具に関する。
眼科外科手術において、特に、硝子体網膜外科手術において、広角外科手術用顕微鏡装置を使用して網膜部分を出来るだけ拡大して観ることが望ましい。このような顕微鏡装置用の広角対物レンズは存在するが、典型的な光ファイバー・プローブの照明円錐によって供給される領域よりもより広い照明領域を必要とする。その結果、光ファイバー照明装置によって供給される位相の揃っていない、インコヒーレント光の光線の広がりを増す、様々な技術が開発されている。このような既知の広角照明装置は、現在の広角外科手術用顕微鏡装置で要求されるように、網膜のより広い部分を照明することができる。しかしながら、現存する広角照明装置は、いくつか不利な点を有している。
従来の小寸法の外科手術用広角照明装置のひとつの不利な点は、眼に挿入されて眼の中に伸びる、カニューレの剛性(硬さ)のが欠如していることである。硝子体網膜外科手術のような、眼科外科手術において、照明プローブの主要機能は、外科手術部を照明することである。二次的な機能は、術部近傍の眼の部位を操作して障害のない視界を供給して、網膜周辺のような、術部へのアクセスを可能にすることである。しかしながら、眼の中で組織を操作するには、照明装置のカニューレは、ある剛性(硬さ)を持っていなければならない。それらのより大きな直径のために、20ゲージ装置のカニューレは、外科医が眼の中の組織を操作するのに十分な剛性を提供する。しかしながら、25ゲージ装置は、より薄い壁を持つ、より小さな直径(たとえば、0.0521cm(0.0205インチ))のカニューレを持つので、その結果、同じ長さの20ゲージカニューレよりも、より可撓性を持ったプローブ(カニューレ)となる。したがって、従来の小寸法照明装置(20ゲージ未満のもの)は、大きな寸法の照明装置のような、眼の中の組織を効果的に操作する十分な硬さを提供しない。
したがって、従来の小寸法広角照明装置に伴う、眼の組織を操作するための硬さが欠如するという問題を低減あるいは取除ける、外科手術部位を照明するための小寸法広角照明装置に対する必要性は、引き続き存在している。
本発明の外科手術分野の照明用の、伸延する、固さを変えられる、小寸法の照明装置の実施態様は、実質的に、この必要性およびその他の必要性に応えることができる。本発明の固さを変えられる、小寸法の照明装置の実施態様のひとつは、光線を供給する光源と、光源を受信および伝達するように光源と光学的に接続された光ケーブルと、光ケーブルと操作可能に光学的に接続されたハンドピースと、ハンドピースに操作可能に接続されることで光ケーブルに光学的に接続されて光線を受信および伝達して領域を照明する光ファイバーと、光ファイバーを収容および方向付けするために、ハンドピースに操作可能に接続されて、ハンドピースから伸延および引込むことができ、ハンドピースから伸延する長さを変える、カニューレと、を備え、前記ハンドピースから伸延する前記カニューレの長さが変わったとき、光ファイバーの末端およびカニューレの末端が一致したままでいるように、光ファイバーは、カニューレに操作可能に接続されている。
本発明の実施態様は、さらに、光ファイバーの末端に光学的に接続されて、光線を受光して散乱して領域(たとえば、外科手術部位)を照明する、光学部材を備えることが出来る。光学部材は、当業者に知られた、小寸法の拡散光学部材であることができる。さらに、光学部材、カニューレ、および、ハンドピースは、生体適合性材料から製造することができ、23、あるいは、25ゲージ、あるいは、その他の当業者には馴染みのある、小寸法とすることができる。光学ケーブルは、光源に操作可能に接続された第一光学コネクタ、および、ハンドピースに操作可能に接続された第二光学コネクタを備えることができる。(そして、ハンドピースとカニューレの内で、光ケーブルを光ファイバーに光学的に接続できる。)これらのコネクタは、SMA光ファイバー・コネクタであることができる。光学部材、光ファイバー、および、光学ケーブル(すなわち、光学ケーブル内の複数の光ファイバー)は、光線を光源から外科手術部位に伝達するように互換性のある寸法であるべきである。たとえば、これらすべての構成要素は、等しい寸法である。
本発明の実施態様のいくつかの利点を有効にするには、カニューレと光ファイバーは、操作可能にハンドピースに接続されて、カニューレと光ファイバーは、ハンドピースの中で線形変位することができる。ハンドピースは、カニューレと光ファイバーの線形変位を調整する、プッシュ/プル機構のような、手段を備えることができる。たとえば、カニューレは、操作者が滑らせてカニューレと光ファイバーをハンドピースから伸ばしたりハンドピースの中に引込めたりすることができる、ノブで操作可能にピストンに取付けることができる。当業者に知られた、その他の調整手段も使用することができる。
本発明の別の実施態様は、本発明の教示にしたがって、硬さを変えられる、小寸法の照明装置を使用して、外科手術部位を照明する方法、および、本発明の、眼科外科手術のための、硬さを変えられる、小寸法の照明装置外科手術用ハンドピースの実施態様を含むことが出来る。本発明の実施態様は、本発明の教示に従った、光ファイバーを備えた、伸張可能なカニューレに接続される、ハンドピース、あるいは、その他の筐体として実装できる。さらに、本発明の実施態様は、眼科外科、あるいは、その他の外科で使用される、外科手術機械、あるいは、装置に組み込むことが出来る。本発明の教示に従って製造された硬さを変えられる、小寸法の照明装置の他の使用法は、当業者に知られるであろう。
類似の、および、対応する部分には同じ参照番号を付した図に、本発明の好適な実施態様を示す。
本発明の様々な実施態様は、硝子体網膜・後房部位外科手術などの、外科処置で使用される、小寸法(例えば、23、あるいは、25ゲージ)の、光ファイバー・ベースの内部照明装置を提供する。本発明の実施態様は、アルコン・ラボラトリ社(フォート ワース、テキサス)によって販売されている、アルコン・グリシェイバー・レボルーションDSP(商標)ハンドピースのような、小寸法カニューレ(例えば、23、あるいは、25ゲージ)に接続された、ハンドピースを備えることが出来る。本発明の教示にしたがって、カニューレの内側は、拡散光学部材の中で終端する、光ファイバーを収容するように使用することができる。硬さを変えられる、照明装置の実施態様は、広角照明装置を備えることができ、すべての実施態様は、眼科外科分野全般の使用に供するように構成することができる。しかしながら、当業者には、本発明の範囲は眼科に制限されず、広角、および/あるいは、組織の操作を含む、様々な照明が要求される、他の外科領域に全般的に応用できる、と考えられ、理解されるであろう。
本発明の実施態様は、操作者に、照明のカニューレを、任意に設定出来る、伸びた最長の長さと伸びた最短の長さ間で伸ばす、能力を提供する。操作者は、結局、カニューレと光ファイバーに操作可能に接続されている、伸張手段に操作可能に接続されている、ノブ、あるいは、スライド手段によって、照明装置のハンドピースから伸びる、カニューレと光ファイバーの長さを変えることが出来る。ノブ、あるいは、スライド手段は、伸張手段と一体化することが出来、伸張手段は、ピストン、歯止め機構、スライド、あるいは、当業者に知られることとなる、その他のこの類の手段一切を備えることができる。
本発明の様々な実施態様では、カニューレの長さが短くなる(カニューレがハンドピースの中に引っ込む)と、カニューレの実効的な硬さは、露出した長さがより短いことなどに起因して増加する。カニューレの硬さは露出したカニューレの長さの関数で、露出したカニューレの長さの三次関数までとして変化するので、ハンドピースから露出したカニューレの長さを短くすると、カニューレの硬さ、つまり、眼の中で組織を操作する際の有用さに大きな影響を与える。本発明の実施態様の長さ可変のカニューレは、一方で、眼の中で組織を操作するために硬さが増すことが必要であるときには、ユーザがカニューレを引込めてその長さを短くできるようにしながら、照明チップ(つまり、照明)を眼の中で遠くまで伸ばすことを要求する、ある応用に対してユーザにカニューレの全長を使用する能力を提供する。
本発明の硬さの変わる照明装置のひとつの実施態様は、生体適合性材料からなる、光ファイバー、カニューレ、および、ハンドピースを備えることができ、広角照明装置の侵入部を使い捨ての外科手術用器具とすることができる。従来技術と違い、本発明の硬さの変えられる、小寸法の照明装置の実施態様は、眼のさらに遠くまで照明する必要がある箇所まで伸びることが出来ることを維持しつつ、組織を操作する必要があるときには非常に硬くすることができる。生体適合性高分子材料からなる、本発明の実施態様は、低コストの関節連結機構に集約することができ、このような実施態様は、高価でない使い捨ての照明装置機器を提供することができる。
図1は、位相の揃っていない光線を光源12からケーブル14を通してステム16に送る、ハンドピース10の概略図である。ケーブル14は、この分野で既知の如何なる寸法の光ファイバー・ケーブルであることができるが、好適には、23、あるいは、25ゲージ・ファイバーを持つ、ケーブルであることが望ましい。さらに、ケーブル14は、単一の光ファイバー、あるいは、光学的に接続されて光を受光して、操作可能に接続された、ステム(カニューレ)16内で、ハンドピース10を通して光源12から光ファイバー22へ伝達する、複数の光ファイバーを備えることができる。ステム16は、光ファイバー22を、いくつかの実施態様では、ステム16の末端に拡散光学部材20を、収容するように構成されている。ステム16と光ファイバー22は、以下に詳細に記載するように、操作者の入力に応じて、(ハンドピース10から伸びる)長さを変えることができる。カップリング装置32は、以下により完全に議論するように、ケーブル14の両端に光ファイバー・コネクタを備えて光源12をハンドピース10内の光ファイバーと光学的に接続することができる。
図2は、本発明の、硬さを変えられる、小寸法の照明装置ひとつの実施態様を示す、より詳細な図である。ステム16は、ノブ210、あるいは、これに類似の機構に光学的に接続されて、ノブ210、あるいは、これに類似の機構に制御される、ピストン200に光学的に接続されている。操作者は、ノブ210がストッパー215にぶつかって、ステム16が完全に伸びるまで、ステム16・チップ(末端)の方向へノブ210をスライドさせる。ノブ210は、基部のストップ(図示しない)にぶつかってステム16が完全に引込むまで、ハンドピース10の基部に向かって後退することもできる。ピストン200/ステム16/ノブ210のアセンブリ(組立て品)は、歯止め位置、あるいは、摩擦位置も具備して、ステム16は、完全に伸びた位置と完全に引込んだ位置との間の選択された位置に位置して保持されて、意図しない動きが起こらないようにすることができる。光ファイバー22は、ステム16の内に位置して、操作可能にステム16に接続されて、ステム16と光ファイバー22の末端は、ステム16が伸びても引込んでも、一致した状態を維持する。
本発明の実施態様は、外科医が手動でカニューレ(ステム16)の長さを補償するのではなく、照明装置(たとえば、ハンドピース10)の内部で、機械的に、伸び、および/あるいは、縮み(引込み)が実行される、という従来技術に対する利点を提供する。これは、外科医は、典型的には、外科手術中の短い期間だけ、カニューレが最も長くする必要があることに、特に、有用である。本発明の実施態様によって、外科医は、外科手術の全期間に渡って、カニューレを最適な長さに設定することができる。
図2は、光ケーブル14に光学的に接続されることができる、光ファイバー22を収納している、ステム16を示している。いくつかの実施態様では、光ファイバー・ケーブル14は、ハンドピース10を通して伸延できて、直接、ステム16に連結されることができる、光ファイバーを備えることが出来る。これらの実施態様では、セパレート(分離した)・ファイバー22は使用されない。ハンドピース内で実装されるとき、ファイバー22は、光ファイバー・ケーブル14から光を受光して伝達できるように、腔ファイバー・ケーブル14と互換性のある寸法である。ハンドピース10は、アルコン・ラボラトリ社(フォート ワース、テキサス)から販売されている、レボリューションDSP(商標)ハンドピースのような、この分野で知られている如何なる医療用ハンドピースでもよい。光源12は、キセノン光源、ハロゲン光源、あるいは、光を、光ファイバー・ケーブルを通して伝達できる、その他の光源であることができる。ステム16は、小寸法のカニューレであることができ、好適には、この分野の当業者に知られている、23から30ゲージの範囲のものが望ましい。ステム16は、ステンレス鋼、あるいは、この分野の当業者に知られている、適当な生体適合性高分子材料(たとえば、PEEK、ポリイミド、他)であることもできる。
図2に示すように、ステム16の中に収容されている、光ファイバー・ケーブル14、あるいは、ファイバー22は、操作可能にステム16に連結することができ、ステム16は、たとえば、調整手段210を介して、ハンドピース10に連結することができる。調整手段210は、たとえば、この分野の当業者に知られている、単純な、プッシュ/プル機構を備えることが出来る。光源12は、例えば、光ファイバー・ケーブル14の端で、標準SMA(Scale Manufactures Associassion)光ファイバー・コネクタを使用して、ハンドピース10に(すなわち、ファイバー22に)光学的に接続されることができる。これにより、光源12から光ファイバー・ケーブル14を通してハンドピース10への効果的な光結合が可能となり、最終的に、光が、光ファイバー22、あるいは、代替案として、ステム16の末端で光学部材20から射出される。光源12は、この分野の当業者に知られている、光源に起因する遠赤外輻射を吸収することによる熱損傷効果を低減する、フィルタを備えることもできる。光源12のフィルタは、外科手術用の染料を活性化するように、外科手術部位を異なる色で選択的に照明することに使用されることができる。
ファイバー22(、および/あるいは、14。これは、実施態様に依存する)は、ステム16の末端と一致して、終端することができる。たとえば、穏やかで可逆的なスライド動作によって、調整手段210を作動させることで、ステム16を、スライド調整手段210/ピストン200で調整できる、決まった量だけ、ハンドピース10の末端から伸ばす、あるいは、ハンドピース10の末端へ引込めることが出来る。ステム16の長さと硬さは、このように変わることができる。このように、外科医は、眼の中で組織を操作および照明する必要に応じて、ステム16の硬さを調整することができる。ハンドピース10の調整手段210は、この分野の当業者に知られている、如何なる調整手段であってもよい。
本発明の、硬さの変わる、広角の照明装置ひとつの実施態様では、この分野の当業者に知られている、単純な機械的なロック機構(たとえば、摩擦、あるいは、歯止め機構)によって、ユーザが調整手段によって、解放、あるいは、再調整するまで、ステム16の長さを固定することができる。
図3は、眼科外科手術における、本発明の、硬さの変わる、小寸法の照明装置ひとつの実施態様の使用している状態を示している。動作中、ハンドピース10は、ステム16を、光ファイバー22を通して、光線(たとえば、広域のスペクトルバンド幅を持つ、空間的時間的に位相の揃っていないインコヒーレント光)を伝達して、眼30の網膜28を照明する。ハンドピース10(光ファイバー22/14)を通して伝達された、絞られた光は、光源12が発生して、光ファイバー14および連結装置32によって、伝達されて網膜28を照明する。光ファイバー22、あるいは、代替として、光ファイバー22の末端に光学的に接続された、光学部材は、光源12から伝達された光線を、外科手術部位の領域広くに渡って広げる。たとえば、顕微鏡の対物広角レンズによって、外科医は見ることができる。外科医が望むように眼の中で効果的に組織を操作するように調整手段210を調整して、ステム16の長さと硬さを、変えることができる。
図4、5は、それぞれ、完全に伸びた状態(図4)、完全に引込んだ状態(図5)の、ステム16を備えた、本発明の照明装置のひとつの実施態様を示している。外科医は、任意に設定できる、最長の長さと最短の長さとの間の任意の長さに、ステム16の位置を決めることができる。
ここで本発明は例示された実施態様を参照して詳細に記載されたが、本記載は単に例示であって限定的な意味に解されないと理解されるべきである。さらに、本発明の実施態様の詳細において多くの変更を 本記載を参照して当業者が行うことが可能であることは明らかであると理解されるべきである。そのようなすべての変更および実施態様の追加は、請求項に記載の本発明の思想と真の範囲内にあると解される。このように、本発明は、特に、眼科外科手術全般分野にいて記載されたが、ここでの教示はを小寸法の切り口(切開部)を通して広角照明装置の提供が所望され、組織の操作が要求される分野で等しく適用できるものである。
本発明の教示にしたがった、照明および組織操作用の装置の、ひとつの実施態様の概略図である。 本発明の教示にしたがった、硬さを変えられる、小さい寸法の、照明器具の、ひとつの実施態様を示すより詳細な図である。 本発明の眼科外科手術用の照明器具の、ひとつの実施態様を使用している状態を示す図である。 完全に伸びきった状態の、本発明の眼科外科手術用の照明器具の、ひとつの実施態様を示す図である。 完全に引っ込んだ状態の、本発明の眼科外科手術用の照明器具の、ひとつの実施態様を示す図である。

Claims (35)

  1. 伸延可能な、外科手術用の広角照明装置であって、
    光線を供給する、光源と、
    前記光線を受信および伝達するように、前記光源と光学的に接続された、光ケーブルと、
    前記光ケーブルと操作可能に光学的に接続され、且つ体内に挿入されないハンドピースと、
    前記ハンドピースに操作可能に接続されることで、前記光ケーブルに光学的に接続されて前記光線を受信および伝達して領域を照明する、光ファイバーと、
    前記光ファイバーを収容および方向付けするために、前記ハンドピースに操作可能に接続されて、前記ハンドピースから直接伸延および引込むことができ、前記ハンドピースから伸延する長さを変える、カニューレと、を備え、
    前記光ファイバーは、前記ハンドピースから伸延する前記カニューレの長さが変わったとき、前記光ファイバーの末端および前記カニューレの末端が一致したままでいるように、前記カニューレに操作可能に接続される、伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  2. さらに、前記光線を受光して前記光線を散乱して前記領域を照明するために、前記光ファイバーの末端に光学的に接続された、光学部材を備える、請求項1に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  3. 前記光学部材は、小寸法の拡散光学部材を備える、請求項2に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  4. 前記光学部材は、前記ハンドピースから伸延する前記カニューレの長さが変わったとき、前記光学部材の末端および前記カニューレの末端が一致したままであるように前記カニューレに接続されている、請求項3に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  5. 前記光ファイバーは、19,20,あるいは、25ゲージの光ファイバーである、請求項1に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  6. 前記カニューレ、前記光ファイバー、および、前記ハンドピースは、生体適合性材料からなる、請求項1に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  7. 前記光ファイバーは、前記光ケーブルと一体化されている、請求項1に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  8. 前記光ケーブルは、前記光源に操作可能に接続された、第一の光コネクタ、および、前記ハンドピースに操作可能に接続された、第二の光コネクタ、を備える、請求項1に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  9. 前記第一の、および、第二の光コネクタは、SMA光ファイバー・コネクタである、請求項8に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  10. 前記光ケーブルの寸法と前記光ファイバーの寸法が等しい、請求項1に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  11. 前記光ケーブルは、複数の光ファイバーを備える、請求項1に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  12. 前記光ケーブルの寸法と前記光学部材の寸法は等しい、請求項に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  13. 前記光ファイバーは、操作可能に前記ハンドピースに接続されて、前記光ファイバーが、前記カニューレ内で線形変位できる、請求項1に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  14. さらに、前記ハンドピースから伸延する、前記カニューレの長さの調整手段を備える、請求項1に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  15. 前記調整手段は、操作可能に前記カニューレと接続されて、前記ハンドピースから伸延および前記ハンドピースの中へ引込めることができる、ピストンを備える、請求項14に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  16. 前記調整手段は、さらに、ユーザに動かされることで前記調整手段の動きを制御することができる、ノブを備える、請求項14に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  17. 前記調整手段は、さらに、前記カニューレの所望の位置を維持できる、歯止め機構を備える、請求項14に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  18. 前記カニューレの実効的な硬さは、前記ハンドピースから伸延した、前記カニューレの長さと共に変化する、請求項1に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  19. 前記光線は、互いに位相のずれている光線からなる、請求項1に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  20. 前記光源は、キセノン光源である、請求項1に記載の伸延可能な、外科手術用の広角照明装置。
  21. 伸延可能な広角照明装置であって、
    光学的に光源に接続されて、前記光源から光線を受光して領域に伝達して照明できる、光ファイバーと、
    操作可能に前記光ファイバーに接続され、且つ体内に挿入されないハンドピースと、
    前記光ファイバーを収容および方向付けするために、前記ハンドピースに操作可能に接続されて、前記ハンドピースから直接伸延および引込むことができ、前記ハンドピースから伸延する長さを変える、カニューレと、を備え、
    前記光ファイバーは、前記ハンドピースから伸延する前記カニューレの長さが変わったとき、前記光ファイバーの末端および前記カニューレの末端が一致したままでいるように、前記カニューレに操作可能に接続される、伸延可能な広角照明装置。
  22. さらに、前記光線を受光して前記光線を散乱して前記領域を照明するために、前記光ファイバーの末端に光学的に接続された、光学部材を備える、請求項21に記載の伸延可能な広角照明装置。
  23. 前記光学部材は、小寸法の拡散光学部材を備える、請求項22に記載の伸延可能な広角照明装置。
  24. 前記光学部材は、前記ハンドピースから伸延する前記カニューレの長さが変わったとき、前記光学部材の末端および前記カニューレの末端が一致したままであるように前記カニューレに接続されている、請求項23に記載の伸延可能な広角照明装置。
  25. 前記光ファイバーは、19,20,あるいは、25ゲージの光ファイバーである、請求項21に記載の伸延可能な広角照明装置。
  26. 前記カニューレ、前記光ファイバー、および、前記ハンドピースは、生体適合性材料からなる、請求項21に記載の伸延可能な広角照明装置。
  27. 前記光ファイバーの寸法と前記光学部材の寸法が等しい、請求項22に記載の伸延可能な広角照明装置。
  28. 前記光ファイバーは、操作可能に前記ハンドピースに接続されて、前記光ファイバーが、前記カニューレ内で線形変位できる、請求項21に記載の伸延可能な広角照明装置。
  29. さらに、前記ハンドピースから伸延する、前記カニューレの長さの調整手段を備える、請求項21に記載の伸延可能な広角照明装置。
  30. 前記調整手段は、操作可能に前記カニューレと接続されて、前記ハンドピースから伸延および前記ハンドピースの中へ引込めることができる、ピストンを備える、請求項29に記載の伸延可能な広角照明装置。
  31. 前記調整手段は、さらに、ユーザに動かされることで前記調整手段の動きを制御することができる、ノブを備える、請求項29に記載の伸延可能な広角照明装置。
  32. 前記調整手段は、さらに、前記カニューレの所望の位置を維持できる、歯止め機構を備える、請求項29に記載の伸延可能な広角照明装置。
  33. 前記カニューレの有効剛性は、前記ハンドピースから伸延した、前記カニューレの長さと共に変化する、請求項21に記載の伸延可能な広角照明装置。
  34. 前記光線は、互いに位相のずれている光線からなる、請求項21に記載の伸延可能な広角照明装置。
  35. 前記光源は、キセノン光源である、請求項21に記載の伸延可能な広角照明装置。
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