JP5624134B2 - 水晶体超音波乳化吸引術用フック状チップ - Google Patents

Description

本発明は概して水晶体超音波乳化吸引術に関する。限定されるものではないが、本発明は特に水晶体超音波乳化吸引術用切断チップに関する。

人間の眼は、その最も簡単な表現において、角膜と呼ばれる透明な外側部分を通して光を透過させて水晶体によって網膜上に画像を結像することによって視力を提供するように機能する。結像される画像の質は、眼の大きさ及び形状、並びに角膜及び水晶体の透明度を含む多くの要因に依存する。

加齢又は病気によって水晶体の透明度が低下すると、網膜に透過されうる光が減少するので、視力が悪化する。眼の水晶体におけるこの欠陥は、医学的には白内障として知られている。この状態について認容された治療法は、外科的に水晶体を取り除いて水晶体の機能を眼内レンズ（ＩＯＬ）に置き換えることである。

白内障水晶体は、水晶体超音波乳化吸引術と呼ばれる外科技術によって取り除かれることができる。この処置の間、細い水晶体超音波乳化吸引術用切断チップが、病気に冒された水晶体内に挿入されて超音波振動される。振動する切断チップは、水晶体が眼の外に吸引されうるように水晶体を液化し又は乳化することができる。病気に冒された水晶体は、一旦取り除かれると、人工水晶体によって置き換えられることができる。

様々な実施形態において、真っ直ぐなシャフトと、真っ直ぐなシャフトから離れるように角度が付けられた部分とを備えた水晶体超音波乳化吸引術用チップは、チップの回転の軸線をシャフトの中心線の近くに整列させるように、角度が付けられた部分にフックを含むことができる。チップは、シャフトの中心線に対して垂直な軸線上において捻れ方向に（torsionally）往復回転（例えばｙ軸回りの回転）するように構成されうる。いくつかの実施形態では、フックを有しないチップにおけるｙ軸回りの捻れ方向の回転に起因する横方向の（例えばｙ軸に対して垂直なｘ軸又はｚ軸に沿った左右の）振動は、さもなければ質量が偏心するフックのバランスをとるようにフックを使用することによって低減されうる。

図１ａは、チップシャフトの中心線に対して角度が付けられた遠位端部を有する水晶体超音波乳化吸引術用チップを示す。 図１ｂは、チップシャフトの中心線に対して角度が付けられた遠位端部を有する水晶体超音波乳化吸引術用チップを示す。 図２ａは、一つの実施形態に係る、灌流ライン及び吸引ラインを通してハンドピースに接続された水晶体超音波乳化吸引術用外科コンソールを示す。 図２ｂは、一つの実施形態に係るフック状チップに取り付けられた超音波ホーンを示す。 図３ａは、フック状チップの一つの実施形態を示す。 図３ｂは、フック状チップの一つの実施形態を示す。 図４は、一つの実施形態に係るフック状チップの動作を示す。 図５は、一つの実施形態に係る、眼内の切開創内に挿入されたフック状チップを示す。 図６ａは、フック状チップの追加の実施形態を示す。 図６ｂは、フック状チップの追加の実施形態を示す。 図６ｃは、フック状チップの追加の実施形態を示す。

本発明のより完全な理解のために、添付の図面と併せて以下の記述が参照される。
前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方が、説明のための単なる例であり、且つ、特許請求の範囲に記載の本発明の更なる説明を提供することが意図されていることが理解されるべきである。

図１ａ、図１ｂは、チップシャフト１０８に対して角度が付けられた遠位端部を有する水晶体超音波乳化吸引術用切断チップ１００を示す。切断チップ１００は、角１０２において曲げられた（例えば約２０°の曲げ）離れた遠位部を有する主に真っ直ぐなシャフト１０８を含むことができる。他の角度（例えば５°の曲げ、３５°の曲げ等）も考えられる。遠位部は、拡げられた（flared）遠位端部及び／又は斜めの遠位端部を有しうる。切断チップ１００は水晶体超音波吸引術用ハンドピース２０４と併せて使用されうる（例えば図２参照）。切断チップ１００は、ハンドピース２０４と共に使用されると、長手方向の運動及び／又は横方向の運動を使用することができる。切断チップ１００は、（角１０２のために、）延在したシャフトの中心線１０４の一方の側のみにおけるチップ材料で質量が偏心しうる。「延在したシャフトの中心線」とは、本明細書において使用されるとき、（例えば図１ａ及び図３ａにおいて示されるような）シャフトの中心線を含み且つシャフトの中心線と同一直線上にある線を意味する。このため、質量が偏心した切断チップは、切断チップ１００の少なくとも一部に亘って（例えば、切断チップ１００の長さのうちの少なくとも底部１０％に沿って）、シャフト１０８の延在するシャフトの中心線１０４からずれた回転の中心１０６を有しうる。長さの他の部分も考えられる（例えば、回転の中心１０６は、切断チップ１００の長さのうちの５０％に亘って、又は切断チップ１００の全長に亘って徐々に、延在したシャフトの中心線１０４からずれうる）。例えば、図３ａにおいて見られるように、回転の中心１０６は、延在したシャフトの中心線１０４から約０〜１０°ずれた角度を成しうる。回転の中心１０６の他の角度及び他の形態も考えられる（例えば回転の中心１０６は、延在したシャフトの中心線１０４からずらされ且つ延在したシャフトの中心線１０４に対して平行であってもよい）。切断チップ１００がシャフト１０８を通して（例えば回転方向に且つ／又は長手方向に）振動されると、質量が偏心したチップを回転させること及び／又は動作する切断チップ１００に対する流体の抵抗によって、質量が偏心した切断チップ１００において横方向の振動が引き起こされうる。

図２ａは、灌流ライン２０６及び吸引ライン２０８を通してハンドピース２０４に接続された水晶体超音波乳化吸引術用外科コンソール２１４を示す。いくつかの実施形態では、水晶体超音波乳化吸引術の処置を行うべく、電力が電気ケーブル２１０を通してハンドピース２０４に供給され、ライン２０６、２０８を通した流れが使用者によって（例えばフットスイッチ２１２を介して）制御されうる。水晶体超音波乳化吸引術の処置のためのハンドピースの一つの例が、２００５年７月１８日に出願されたＭｉｋｈａｉｌ Ｂｏｕｋｈｎｙ、Ｊａｍｅｓ Ｙ． Ｃｈｏｎ、及びＡｈｍａｄ Ｓａｌｅｈｉによる、発明の名称が「超音波ハンドピース」の米国特許出願公開第２００６００４１２２０号明細書（シリアル番号１１／１８３５９１）において記述され、この出願は、その全体が参照されることによって、あたかも本明細書において完全に説明されたかのように本明細書の一部を構成する。

いくつかの実施形態では、ハンドピース２０４は少なくとも一組の圧電素子２２７を含むことができ、少なくとも一組の圧電素子２２７は、適切な共振周波数において励起されたときに長手方向の動作を生成するように分極される。図２ｂにおいて見られるように、圧電性結晶２２７は超音波ホーン２１６に接続されることができ、切断チップ２０２は超音波ホーン２１６に取り付けられる。ホーン２１６及び／又は切断チップ２０２は斜め方向の複数のスリット又は溝２２４を含むことができる。スリット又は溝２２４は、圧電性結晶が共振周波数において励起されると、切断チップ２０２において捻れ方向の運動を生成することができる。ハンドピース２０４内の固定された要素と係合する溝２２４によって引き起こされた切断チップ２０２の運動はホーン２１６の中心線と同一直線上の回転の軸線に対して捻れ方向の回転成分を含みうる。

いくつかの実施形態では、ハンドピース２０４は水晶体超音波乳化吸引術用切断チップ２０２に結合されうる。図３ａにおいて見られるように、水晶体超音波乳化吸引術用切断チップ２０２は、切断チップ２０２のシャフト３０４における角３１２の近くに配設されたフック３１０を含むことができる。いくつかの実施形態では、フック３１０は、湾曲形状、隆起（bump）形状、又はエルボー（elbow）形状を含んでもよく、これら形状は、延在したシャフトの中心線３１６の、そこから離れるように角度が付けられた角３１２の下方のチップ材料とは反対側にチップ材料を配置することによってカウンターウェイトとして作用しうる。いくつかの実施形態では、切断チップは約０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲（例えば１．５ｍｍ）の直径を有しうる。いくつかの実施形態では、切断チップは、チップの頂部における約１．５ｍｍの直径と、チップの遠位端部の近くの０．５ｍｍの直径とを有する拡げられたチップ（flared tip）を有してもよい（他の直径及び形態も考えられる）。一つの実施形態では、切断チップ２０２は、約４．０ｍｍ（５／３２インチ）の長さのフック部分を備えた約３５ｍｍ（１ ３／８インチ）の長さを有しうる。他の寸法も考えられる。フック３１０は、延在したシャフトの中心線３１６の近くに位置するように（例えばシャフトの直径の０．２５倍の距離３１４の範囲内に）回転の中心３０６を動かすべく作用し、又は延在したシャフトの中心線３１６上に回転の中心３０６を動かすべく作用することができる。回転の中心３０６と、延在したシャフトの中心線３１６との間の他の距離（例えばシャフトの直径の０．５倍の距離の範囲内、シャフトの直径に等しい距離の範囲内等）も考えられる。いくつかの実施形態では、切断チップ１００の頂部の動作が、切断チップ１００を把持するホーンへの切断チップ１００の近接によって制約されうるので、切断チップ１００の頂部の回転の軸線は、延在したシャフトの中心線３１６に沿って延び、一方、切断チップ１００の遠位端部は、（例えば切断チップ１００の底部の長さの約１０％に沿って）延在したシャフトの中心線３１６から遠ざけられうる。いくつかの実施形態では、切断チップ１００の頂部から切断チップ１００の底部に向かって、延在したシャフトの中心線３１６に対する回転の中心３０６の漸次的なずれが存在しうる。上記のように、フック３１０は、切断チップ１００の底部において、延在するシャフトの中心線３１６の近くに位置するように（例えばシャフトの直径の０．２５倍の距離３１４の範囲内に）回転の中心３０６を効果的に動かすことができ、又は延在するシャフトの中心線３１６上に回転の中心３０６を効果的に動かすことができる。

フック３１０は、曲げの角度、長さ、又は深さ等を変える様々な形状を含んでもよい（例えば図３ａ及び図６ａ〜図６ｃ参照）。フック３１０の形状は、回転方向及び／又は長手方向の運動の間、切断チップ２０２における（横方向の振動を含む）偏心運動を減少させるべく、チップの質量の中心を通る線であって、切断チップ２０２の延在したシャフトの中心線に対して平行な線を、延在したシャフトの中心線３１６に対してより近くに動かすようにも構成されうる。

いくつかの実施形態では、切断チップ２０２は小さな円弧（例えば±５°）に沿って捻れ方向に超音波振動されうる。切断チップ２０２の捻れ方向の振動はシャフト３０４及び切断チップ２０２において横方向の動作を引き起こすことができる。ホイッピング動作（whipping motion）は、延在したシャフトの中心線３１６に対して垂直な切断チップ２０２の左右の捻れ方向の動作を含みうる（例えば、図３ａにおいて見られるようなｙ軸回りの回転）。いくつかの実施形態では、質量が偏心した切断チップ及び／又はｙ軸回りの捻れ方向の往復回転（例えば図１ａにおける切断チップ１００）に対する流体抵抗に起因する横方向の（例えば図３ａにおいて見られるようなｘ軸又はｚ軸に沿った左右の）振動が、さもなければ質量が偏心するフックのバランスをとるようにフック３１０を使用することによって低減されうる。

図４において見られるように、いくつかの実施形態では、切断チップ２０２は約１０°の円弧（例えば中心（中央の図２参照）から±５°のずれ）に亘って捻れ方向に往復回転することができる。いくつかの実施形態では、切断チップ２０２は約３１ｋＨｚの速度で往復回転しうる。他の円弧及び速度も考えられる。例えば、±２０°の円弧及び／又は１０〜６０ｋＨｚの速度が使用されてもよい。図４において示される円弧は、運動を示すべく誇張されている（すなわち、示された全円弧は１８０°であるが、切断チップは１０°の円弧上の往復回転に制限されうる）。

図５において見られるように、水晶体超音波乳化吸引術を行うのに使用されるとき、切断チップ２０２の端部及び灌流スリーブ２２６の端部が、例えば、眼５０９の前房５０３にアクセスすべく、眼内の角膜５０１、強膜５０７、又は眼の組織における他の場所における小さな切開創内に挿入されうる。様々な実施形態では、切断チップ２０２の一部又は全部が灌流スリーブ２２６の内側に位置しうる。切断チップ２０２は、灌流スリーブ２２６内において、結晶が駆動された超音波ホーン２１６によって切断チップ２０２の長手方向の軸線に沿って捻れ方向に超音波振動されることができ、このことによって、その場所で、選択された組織が接触によって乳化される。切断チップ２０２の中空のボアがホーン内のボアと連通することができ、順に、ホーン内のボアは、ハンドピース２０４からコンソール２１４に及ぶ吸引ラインと連通することができる（例えば図２ａ参照）。減圧又はコンソール２１４における真空源によって、乳化された組織が、眼５０９から、切断チップ２０２の開放端部、切断チップ２０２のボア、ホーンのボア、及び吸引ライン２０８を通って収集装置内に取り出され又は吸引されうる。乳化された組織の吸引は生理食塩水洗浄溶液（saline flushing solution）又は洗浄剤（irrigant）によって補助されることができ、生理食塩水洗浄溶液又は洗浄剤は、灌流スリーブ２２６の内面と切断チップ２０２の外面との間の小さな環状間隙を通って手術部位内に注入されうる。

切断チップ２０２はステンレス鋼又はチタンから作られうる（他の材料が使用されてもよい）。切断チップ２０２は１２．７ｍｍ（０．５０インチ）〜３８．１ｍｍ（１．５０インチ）の間（例えば３０．５ｍｍ（１．２０インチ））の全長を有しうる。他の長さも考えられる。切断チップ２０２は、従来の金属加工技術を使用して形成されて電解研磨されうる。シャフト３０４は、概して筒状であり、０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）〜２．５４ｍｍ（０．１００インチ）の間の外径と、０．０２５ｍｍ（０．００１インチ）〜２．２９ｍｍ（０．０９０インチ）の間の内径とを有しうる（他の直径も考えられる）。

与えられた実施形態に対して、様々な修正が当業者によってなされうる。また、本明細書と、本明細書において開示された本発明の実施例とを考慮すると、本発明の他の実施形態が当業者にとって明らかであるだろう。本明細書及び例が単なる例示としてみなされ且つ本発明の真の範囲及び思想が以下の特許請求の範囲及びそれらと均等のものによって表されることが意図されている。

Claims (19)

1. 外科用ハンドピースのホーンに接続された部分のシャフト中心線が外科用ハンドピースのホーンの回転軸線と同一直線上となるように、前記ホーンによって制約されるように構成されている、前記部分を有する、シャフトと、
   該シャフトに結合された、角度が付けられた部分とを具備する外科用ハンドピースのための切断チップであって、
   前記角度の付けられた部分が更にフックを具備し、
   前記シャフト、角度が付けられた部分、及びフックが単一部品に含まれ、前記フックは、前記シャフトの中心線に関して湾曲形状、隆起形状又はエルボー形状の下方のチップ材料とは反対側に材料を配置することによってカウンターウェイトとして作用する、湾曲形状、隆起形状又はエルボー形状を備え、
   前記切断チップの前記角度が付けられた部分及び前記フックが、前記シャフトの前記部分が前記外科用ハンドピースによって捻れ方向に１０〜６０ｋＨｚの速度で前記シャフトの前記部分において前記シャフトの中心線と整列される回転の軸線を有する円弧上に振動される時に延在したシャフトの中心線に実質的に整列される回転の軸線を有する、切断チップ。
2. 実質的に整列されることが、前記回転の軸線が、シャフトの直径の０．２５倍よりも小さい距離だけ前記延在したシャフトの中心線からオフセットすることを含む、請求項１に記載の切断チップ。
3. 実質的に整列されることが、前記回転の軸線が、シャフトの直径の０．５倍よりも小さい距離だけ前記延在したシャフトの中心線からオフセットすることを含む、請求項１に記載の切断チップ。
4. 前記フックを有しない当該切断チップの回転の軸線と、前記延在したシャフトの中心線との間の最も短い距離が、前記フックを有する当該切断チップの回転の軸線と、前記延在したシャフトの中心線との間の最も短い距離よりも大きい、請求項１に記載の切断チップ。
5. 中心から±５°で捻れ方向に往復振動されるように構成される、請求項１に記載の切断チップ。
6. 当該切断チップが、延在したシャフトの中心線と平行な軸線回りに捻れ方向に往復回転されるように構成され、
   前記フックが、前記軸線に対して垂直な横方向の往復振動を低減すべく当該切断チップのバランスをとる、請求項１に記載の切断チップ。
7. 前記延在したシャフトの中心線に実質的に整列されることが、該延在したシャフトの中心線と平行であることから該延在したシャフトの中心線からのずれが５°までの範囲を含む、請求項１に記載の切断チップ。
8. 前記延在したシャフトの中心線に実質的に整列されることが、該延在したシャフトの中心線と平行であることから該延在したシャフトの中心線からのずれが１０°までの範囲を含む、請求項１に記載の切断チップ。
9. 当該切断チップの遠位部が、前記外科用ハンドピースから、最も遠い当該切断チップの端部までの長さの１０％である、請求項１に記載の切断チップ。
10. 外科用ハンドピースのホーンに接続された部分のシャフト中心線が外科用ハンドピースのホーンの回転軸線と同一直線上となるように、前記ホーンによって制約されるように構成されている、前記部分を有する、シャフトを具備する第１の部分と、
    該第１の部分と角度を形成する第２の部分と、
    前記シャフトの中心線に関して湾曲形状、隆起形状又はエルボー形状の下方のチップ材料とは反対側に材料を配置することによってカウンターウェイトとして作用する、湾曲形状、隆起形状又はエルボー形状を備えたフックを形成する第３の部分と、
    遠位端部と
    を具備する、外科用ハンドピースのための切断チップであって、
    前記第１の部分、第２の部分、第３の部分、及び遠位端部が単一部品に含まれ、
    前記第２の部分、第３の部分、及び遠位端部が、前記シャフトの前記部分が前記外科用ハンドピースによって捻れ方向に１０〜６０ｋＨｚの速度で前記シャフトの前記部分において前記シャフトの中心線と整列される回転の軸線を有する円弧上に振動される時に延在したシャフトの中心線に実質的に整列される回転の軸線を共に有する、切断チップ。
11. 実質的に整列されることが、前記回転の軸線が、シャフトの直径の０．２５倍よりも小さい距離だけ前記延在したシャフトの中心線からオフセットすることを含む、請求項１０に記載の切断チップ。
12. 実質的に整列されることが、前記回転の軸線が、シャフトの直径の０．５倍よりも小さい距離だけ前記延在したシャフトの中心線からオフセットすることを含む、請求項１０に記載の切断チップ。
13. 前記フックを有しない当該切断チップの回転の軸線と、前記延在したシャフトの中心線との間の最も短い距離が、前記フックを有する当該切断チップの回転の軸線と、前記延在したシャフトの中心線との間の最も短い距離よりも大きい、請求項１０に記載の切断チップ。
14. 中心から±５°で捻れ方向に往復振動されるように構成される、請求項１０に記載の切断チップ。
15. 当該切断チップが、前記延在したシャフトの中心線と平行な軸線上において捻れ方向に往復回転されるように構成され、
    前記第３の部分が、前記軸線に対して垂直な横方向の往復振動を低減すべく当該切断チップのバランスをとる、請求項１０に記載の切断チップ。
16. 実質的に整列されることが、前記延在したシャフトの中心線と平行であることから該延在したシャフトの中心線からのずれが５°までの範囲を含む、請求項１０に記載の切断チップ。
17. 前記延在したシャフトの中心線に実質的に整列されることが、該延在したシャフトの中心線と平行であることから該延在したシャフトの中心線からのずれが１０°までの範囲を含む、請求項１０に記載の切断チップ。
18. 当該切断チップの第２の部分、第３の部分、及び遠位端部が当該切断チップの長さの１０％である、請求項１０に記載の切断チップ。
19. 前記フックの構成が、前記延在したシャフトの中心線に対して少なくとも三回方向を変化させる、請求項１０に記載の切断チップ。

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