JP6522580B2 - 眼球手術のためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年３月１５日出願の米国仮出願第６１／７９２，６５９号の利益を主張するものであり、その内容全体が参照により本明細書に援用される。

本開示は、眼球手術、より具体的には、患者の水晶体の外科的交換に関する。

簡潔に言うと、人間の眼は、角膜と呼ばれる透明な外側部分を通して光を透過し屈折させること、及び水晶体を介して眼底にある網膜上に像を結ぶことによって、視力を提供するように機能する。合焦像の質は、眼のサイズ、形状、及び軸長、ならびに角膜及び水晶体の形状及び透明度を含む多くの要因に依存する。

外傷、年齢、または疾患によって水晶体の透明度が下がる場合、網膜に透過される光が減少するため、視力が低下する。眼の水晶体におけるこの欠損は、医学的には白内障として知られる。この状態の治療は、多くの場合、水晶体の外科的除去、及び典型的に眼内レンズ（ＩＯＬ）として知られる人工水晶体の移植である。

ＩＯＬは、多くの場合、折畳み可能であり、ＩＯＬ挿入カートリッジを通して前進されることで、比較的小さい切開部を通して眼内に挿入され、こうしてＩＯＬを折畳む。ＩＯＬは、典型的に、プランジャ様の機器によって挿入カートリッジを通過する。

ＩＯＬを挿入する前に、古い水晶体は、通常、超音波水晶体乳化吸引と呼ばれるプロセスを通じて除去される。超音波水晶体乳化吸引では、眼の水晶体は、超音波ハンドピースで乳化され、眼から吸引される。吸引された流体は、平衡塩類溶液の潅注によって置き換えられ、それ故に前房を維持し、ならびにハンドピースを冷却する。潅注液、及び吸引の吸引力は、通常、数フィートの管類を通してハンドピースに連結される、遠隔の手術用コンソールによって供給される。

典型的には、第１の段階は主要部分のみを抽出するため、水晶体を完全に除去するには、第２の段階が必要とされる。故に、超音波水晶体乳化吸引後に、潅注吸引プローブを使用して、後嚢を傷付けることなく残留周辺皮質物を吸い出す。

眼球手術のための様々なシステム、プロセス、及び技法が開示されている。ある特定の実装形態では、眼球手術用手持ちポンプシステムは、流体を受容し、それを少なくとも２つの圧縮性チャネル中へ分離して、複数の流れを生成するように適合されたチャネルと、螺旋巻軸を有するロータとを含み得る。螺旋巻軸は、液体の流れの方向における、ロータの第１の長さに沿って増加する半径を有する、第１の部分を含み得る。半径は、ロータの第１の端部から最大値へと増加し得る。螺旋巻軸はまた、ロータの第２の長さに沿って一定の半径を有する第２の部分を含み得る。螺旋巻軸は、圧縮性チャネルを蠕動様式で圧縮して、チャネルに沿って流体を捕捉及び移動するように適合される。

特定の実装形態では、螺旋巻軸は、位相の異なる様式で、圧縮性チャネル中の流体を捕捉するように適合される。螺旋巻軸は、例えば、少なくとも２つの場所で圧縮性チャネルを圧縮して、流体を捕捉するように適合され得る。

ロータの第２の長さは、螺旋巻軸がロータの周囲で少なくとも１回転する長さに相当する。ある特定の実装形態では、螺旋巻軸は、ロータの第３の長さに沿って減少する半径を有する第３の部分を含んでもよく、第３の部分の半径は、流体の流れの方向において最大値から減少する。ロータの第１の部分は、ロータの第２の部分よりも長くてよい。

システムはまた、圧縮性チャネルに連結され、かつそこから圧送された流体を受容するように適合されたチャネルを含み得る。システムは、圧送された流体を排出するように適合された吸引ポートを更に含み得る。

ある特定の実装形態では、眼球手術のためのプロセスは、手持ちポンプシステムのチャネル中へ眼の流体を引き込むこと、及び流体を複数の圧縮性チャネルへ分離して複数の流れを生成することを含み得る。プロセスはまた、流体を、圧縮性チャネルを通して蠕動圧送することを含み得る。

ある特定の実装形態では、流体を蠕動圧送することは、少なくとも２つの場所で圧縮性チャネルのそれぞれを圧縮して、流体を捕捉することを含み得る。流体は、位相の異なる様式で、圧縮性チャネル中で捕捉され得る。

一部の実装形態では、流体を蠕動圧送することは、螺旋巻軸を有するロータを回転させることを含み得る。螺旋巻軸は、流体の流れの方向における、ロータの第１の長さに沿って増加する半径を有する、第１の部分を含み得る。半径は、ロータの第１の端部から最大値へと増加し得る。螺旋巻軸はまた、ロータの第２の長さに沿って一定の半径を有する第２の部分を含み得る。螺旋巻軸は、圧縮性チャネルを蠕動様式で圧縮して、チャネルに沿って流体を捕捉及び移動するように適合される。流体を蠕動圧送することは更に、例えば、螺旋巻軸によって、少なくとも２つの場所で圧縮性チャネルを圧縮して、流体を捕捉することを含み得る。流体は、螺旋巻軸によって、位相の異なる様式で、圧縮性チャネル中で捕捉され得る。

プロセスはまた、吸引ポートを通して流体を排出することを含み得る。ある特定の実装形態では、プロセスは、圧縮性チャネルからの流体を、吸引ポートを通して流体を排出する前に、組み合わせることを含み得る。

様々な実装形態は、１つ以上の特徴を有することができる。例えば、ポンプシステムは手持ち式であるため、それは末端部（例えば、超音波水晶体乳化吸引ユニット及び／または潅注吸引ユニット）により近接して設置することができ、これは眼房の安定性を向上し得る。別の例として、複数の圧縮性チャネルは、逆乱流を低減し、ユーザ（例えば、医師または他の医療従事者）にとって眼から流体を吸引することをより容易にすることができる。乱流が高過ぎる場合、吸引されるべき物質が、容易には末端部に続かない。

様々な他の特徴は、以下の説明及び特許請求の範囲、ならびに添付の図面から当業者には明らかであろう。

眼球手術のための例示的な手持ちポンプシステムの断面図である。 眼球手術のための例示的な手持ちシステムの断面図である。 手持ち眼球手術システムのための、例示的な潅注吸入ユニットの断面図である。 眼球手術のための別の例示的な手持ちポンプシステムである。 図４Ａの手持ちポンプシステムの分解断面図である。 眼球手術のための例示的なプロセスを例解するフローチャートである。 別の例示的な手持ちポンプシステムの断面図である。

図１は、眼球手術のための例示的な手持ちポンプシステム１００を例解する。ポンプシステム１００は、末端部１３０に連結されるように例解される。図１は、ポンプシステム１００の詳細を示しながら、末端部１３０の一部を例解する。末端部１３０は、以下でより詳細に考察されるであろう。末端部１３０は、例えば、超音波水晶体乳化吸引ユニット、または潅注吸引ユニットであり得る。

ポンプシステム１００は、筐体１１０を含む。筐体１１０は、例えば、剛性プラスチック（例えば、ポリカーボネート）、金属、または任意の他の適切な材料から形成され得る。第１の端部１１１で、筐体１１０は、圧送される流体を受容するためのチャネル１１２を含む。圧送される流体は一般的に、液体（例えば、房水及び／または水／生理食塩水）、ならびに眼組織（例えば、乳化された水晶体部分、皮質物質、及び上皮細胞）から構成され得る。チャネル１１２は、２つのチャネル１１４Ａ、１１４Ｂへと分かれる。故に、受容された流体の一部はチャネル１１４Ａに入り、受容された流体の一部はチャネル１１４Ｂに入る。チャネル１１４Ａ、１１４Ｂの周辺は、筐体１１０と同じ材料から構成され得る。チャネル１１４Ａ、１１４Ｂのそれぞれは、それぞれのチャネル１１５Ａ、１１５Ｂに連結される。チャネル１１５Ａ、１１５Ｂは、圧縮性材料から構成され得る。チャネル１１５Ａ、１１５Ｂは、例えば、シリコーンまたは任意の他の軟性エラストマー材料から構成され得る。チャネル１１５Ａ、１１５Ｂは、それぞれの排出口ポート１１６Ａ、１１６Ｂに連結される。例解される実装形態では、導管（不可視）が、それぞれの排出口ポート１１６Ａ、１１６Ｂからポンプシステム１００の側面へと流体を運搬し、ここで導管は合流し、流体は吸引ポートを通して流出し、この例は以下で考察されるであろう。

ポンプシステム１００はまた、ロータ１１８を含む。ロータ１１８は、例えば、金属、硬質プラスチック、または任意の他の適切な形式の材料で作製され得る。ロータ１１８は、概して細長い部材であり、ロータ１１８の長手方向軸周囲を包む螺旋巻軸１２０を含む。螺旋巻軸１２０は、例えば、ロータの長手方向軸から測定された半径を含む。螺旋巻軸１２０の半径は、ロータの長さに沿って変化し得る。故に、螺旋巻軸１２０は、異なる半径を有する異なる部分を含み得る。例解される実装形態では、螺旋巻軸１２０は、ロータ１１８の第１の端部１１９Ａで第１の半径１２１を有し、第２の半径１２３に到達するまで、螺旋巻軸がロータ１１８を下るにつれ、半径において増加する。一部の例では、第１の半径１２１は、第２の半径１２３より小さくてもよい。更に、一部の実装形態では、第２の半径１２３は、螺旋巻軸１２０の最大半径であり得る。一部の例では、螺旋巻軸１２０のこの最大半径は、ロータ１１８周囲の螺旋巻軸１２０の少なくとも１回転に相当する、ロータ１１８の第１の長さに沿って維持され得る。螺旋巻軸１２０の半径はまた、ロータ１１８の第２の端部１１９Ｂに近付くにつれ漸減し得る。例えば、螺旋巻軸１２０の半径は、ロータ１１８の第２の端部１１９Ｂに近接するロータ１１８の第２の長さに沿って減少し得る。例えば、一部の例では、ロータ１１８の第２の端部１１９Ｂに近接するロータ１１８の第２の長さに沿う螺旋巻軸１２０の半径は、半径１２５へと漸減し得る。更に、一部の例では、第１の端部１１９Ａに近接する螺旋巻軸１２０の減少は、第２の端部１１９Ｂでの螺旋巻軸１１９Ｂの減少よりも、急激であり得る。一部の例では、螺旋巻軸１２０が端部１１９Ａ、１１９Ｂで漸減する、ロータ１１８の長さは、実質的に同じであり得る。他の例では、螺旋巻軸１２０が第２の端部１１９Ｂで漸減するロータ１１８の長さは、螺旋巻軸１２０が第１の端部１１９Ａで漸減するロータ１１８の長経よりも、長い場合がある。

動作中は、ロータ１１８は、その長手方向軸の周りを回転し、それによって螺旋巻軸１１８を回転させる。図１では、ロータ１１８は、端部１１９Ａからロータを見た場合、時計回り方向に回転することになる。螺旋巻軸１２０が回転するにつれ、螺旋巻軸１１８はチャネル１１５Ａ、１１５Ｂを圧縮し、それにより流体は、チャネル１１５Ａ、１１５Ｂのそれぞれにおける螺旋巻軸１２０の隣接する頂点の間で、長手方向へ捕捉かつ移送される。一部の例では、チャネル１１５Ａ、１１５Ｂは著しく圧縮され得（すなわち、チャネル１１５Ａ、１１５Ｂの対向壁が接触させられる）、それにより螺旋巻軸１２０がチャネル１１５Ａ、１１５Ｂの部分を完全に仕切って、流体の漏出を防ぐ。図１は、チャネル１１５Ａが、螺旋巻軸１２０の隣接する頂点によって完全に仕切られているところを例解する。流体が２点間で捕捉された状態で、螺旋巻軸１２０の継続される回転が、ロータ１１８の長手方向軸に沿う螺旋巻軸の進行によって、流体を排出口ポート１１６Ａ、１１６Ｂへと移動させる。

一部の例では、チャネル１１５Ａ、１１５Ｂは、２つの場所で、同時にそこで流体を捕捉するために螺旋巻軸１２０によって著しく圧縮されなくてもよい。図１に示した例は、そのような例を例解する。一部の例では、チャネル１１５Ａ、１１５Ｂの圧縮は、位相が１８０度異なってもよい。すなわち、螺旋巻軸１２０が、チャネルを２点で圧縮することにより、チャネル１１５Ａまたは１１５Ｂのうちの１つの中の流体の量を捕捉している場合（図１に示されるチャネル１１５Ａ中で起こっているような場合）、螺旋巻軸１２０はチャネル１１５Ｂ中の流体を捕捉していない。故に、螺旋巻軸１２０は、チャネル１１５Ａ、１１５Ｂのそれぞれの中の流体を捕捉することを交互に行う。チャネル１１５Ａ、１１５Ｂ間の流体の捕捉を交互に行うことにより、流体中に逆乱流を生成し得る脈動が低減され得る。

一部の例では、螺旋巻軸１２０の半径が最大値へと増加する、第１の端部１１９Ａでのロータ１１８の長さは、半径が徐々に増加するようなものであり得る。例えば一部の例では、この長さは、ロータ１１８周りの螺旋巻軸１２０の１回転に相当し得る。螺旋巻軸１２０の半径における緩やかな増加は、チャネル１１５Ａ、１１５Ｂの圧縮速度を低減し、それにより流体の逆流脈動の規模を低減する。端部１１９Ｂ近くで螺旋巻軸１２０の半径が減少する、ロータ１１８の長さは、相対的に短く、これはロータ１１８のこの場所で生成されるいかなる乱流も眼へと逆送されないためである。

ポンプシステム１００はまた、ロータ１１８を駆動するためのモータ１２２を含む。モータ１２２は、例えば、電気モータであってもよく、電気モータの動力は、導管を通して受容され得る。モータ１２２は、例えば、直流（ＤＣ）モータであり得る。操作のある特定の様式では、モータ１２２は、数千回転毎分（ＲＰＭ）でロータ１１８を駆動させ得る。一部の例では、モータ１２２は、止めねじ１２４によって、ロータ１１８に連結され得る。しかしながら、他の実装形態では、他の連結が使用され得る。

ポンプシステム１００はまた、シール１２６を含む。シール１２６は、ロータ１１８のためのチャンバ１２７内の潤滑液が、ポンプシステム１００の運転中にポンプシステム１００から漏出することを防ぐ。チャンバ１２７は、チャネル１１５Ａ、１１５Ｂ等の、患者へ流体を導く流体通路（複数可）からは分離されている。

第１の端部１１１で、筐体１１０は雌型ルアー継手１２８を含む。雌型ルアー継手１２８は、末端部１３０の雄型ルアー継手１３２を受け入れるように寸法決めされ得る。一部の例では、ルアー継手は、摩擦継手によって噛合される。故に、末端部１３０は、ポンプシステム１００から着脱可能であり得る。他の噛合（例えば、ねじ山）が、他の実装形態で使用され得る。そのほか、末端部１３０はポンプシステム１００に恒久的に取り付けられ得る。雄型ルアー継手１３２は、チャネル１３４を含み、ここを通じて流体が眼から吸引される。流体は、チャネル１３４からチャネル１１２を通って、ポンプシステム１００の圧送作用によって運ばれ得る。

ポンプシステム１００は、様々な特徴を有する。例えば、ポンプシステム１００を末端部１３０（例えば、超音波水晶体乳化吸引ユニット及び／または潅注吸引ユニット）により近接して設置することが、房の安定性を向上し得る。圧力変動は、中でも後嚢破裂、内皮細胞喪失、及び炎症を引き起こし得るため、眼中で一定した眼圧を維持することが重要である。向上した前房の安定性は、向上した臨床転帰を生むはずである。別の例として、逆乱流の低減は、ユーザ（例えば、医師または他の医療従事者）にとって眼から流体を吸引することをより容易にすることができる。乱流が高過ぎる場合、吸引されるべき物質が、容易には末端部に続かないであろう。このようなポンプを実装する従前の試みは、眼中に乱流を生成し、そこからの物質の吸引を困難にする、意図せざる脈動をもたらした。これらの脈動はまた、手術用コンソールでも発生するが、それらの影響は、流体が引かれる通り道である導管（例えば、管類）の長さ（例えば、６フィート）によって、著しく減衰される。そのほか、手術用コンソール中のポンプは、典型的にはより大きく、これにより個々の脈動の周期を伸長することが可能になる。

加えて、末端部１３０はポンプシステム１００から着脱可能であるため、別の末端部がポンプシステム１３０へ連結され得る。例えば、まず超音波水晶体乳化吸引ハンドピースをポンプシステム１００に連結することができ、次に潅注吸引ハンドピースがポンプシステムに連結され得る。故に、ポンプシステム１００は、外科的処置中に様々な操作のために使用され得る。

図１は例示的なポンプシステム１００を例解するが、他のポンプシステムは、より少ない、追加の、及び／または異なる構成要素の配置を含み得る。例えば、ポンプシステムは、３つ以上の圧縮性チャネルを含み得る。これは、流量を増加させ、及び／または脈動を減少させ得る。別の例として、螺旋巻軸１２０の半径が増加する、ロータ１１８の長さは、より短く、またはより長くてもよい。追加の例として、螺旋巻軸１２０は、最大半径で、ロータ１１８の周囲で複数の回転を行ってもよい。別の例として、異なる連結が、末端部１３０に関して使用され得る。更なる例として、チャネル１１２及び／またはチャネル１１４もまた、圧縮製材料から構成され得る。別の例として、手持ちポンプシステム１００はモータを含まなくてもよい。例えば、モータは、遠隔に配置することができ（例えば、手術用コンソール上）、ロータに連結され得る（例えば、トルク伝達線を介して）。追加の例として、位相の異なる流体捕捉は、異なる内径を有する流体チャネルを使用して行うことができ、それによって位相を異にして圧縮する。

図２は、眼球手術のための例示的なシステム２００を例解する。システム２００は、着脱可能で共に連結される、超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０及びポンプユニット２４０を含む。概して、超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０は、眼の水晶体を小片へ断片化し、ポンプシステム１００と類似のポンプユニット２４０によって提供される吸引力で小片を吸引するように適合される。

超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０は、胴体部分２２０及び先端部分２３０を含む。胴体部分２２０は、実質的に剛性であり、硬質プラスチック、金属、または任意の他の適切な材料から作製し得る、筐体２２１を含む。胴体部分２２０は任意の長さであってよいが、典型的には長さ約４〜６インチの間である。胴体部分２２０はまた、水晶体の断片化及び除去プロセス中に眼へ送達するための注入液（例えば、水／生理食塩水）を受容するための注入ポート２２２も含む。流体は、例えば、手術用コンソールまたは独立型灌注供給ラインによって提供されてもよい。注入ポート２２２は、筐体２２１の内側のチャネル２２４に注ぎ込む。

胴体部分２２０はまた、共振器２２５も含む。共振器２２５は、電線管２２６を通して受容され得る適用された電力に応答して、高周波振動（例えば、超音波）を生成するように適合される。特定の実装形態では、共振器２２５は、圧電変換器であってもよい。

筐体２２１の内部で、胴体部分２１０は、共振器２２５によって振動するホーン２２７を含む。ホーン２２７は、例えば、金属から構成されてもよい。ホーン２２７はチャネル２２８を含み、それを通して眼の流体及び組織を吸引することができる。ホーン２２７はまた、雄型ルアー継手２２９を含む。特定の実装形態では、雄型ルアー継手２２９は、ポリマーから形成され得、使用中のシステム２００の振動によるポンプユニット２４０からの分離に対する抵抗を促進し得る。他の実装形態では、雄型ルアー継手２２９は、金属または任意の他の適切な材料から構成されてもよい。

先端部分２３０は、柔軟性のスリーブ２３１を含む。スリーブ２３１は、例えば、エラストマー材料（例えば、シリコーン）から作製してもよい。スリーブ２３１はチャネル２３２を画定し、チャネル２２４中の流体はそこに流れ込む。流体は、矢印２３３によって示す通り、先端部分２３０を出るまで、チャネル２３２を通過して流動し得る。

先端部分２３０はまた、その中心に配置される手術用先端部２３４も含む。先端部２３４は、胴体部分２２０のホーン２２７と係合し、それを通して共振器２２５から振動を受容する。先端部２３４は、例えば、金属（例えば、ステンレス鋼またはチタン）から作製してもよい。先端部２３４は、水晶体に対して作動して、水晶体を乳化させ得る、遠位部２３５を含む。先端部２３４の遠位部２３５は、矢印２３６によって示す通り、眼中の流体（例えば、房水及び／または眼を潅注する流体）、ならびに眼組織（例えば、水晶体部分）が眼から吸引され、流れ込み得るポート（不可視）を含む。流体は、先端部２３４によって画定される管腔２３７を運搬され得、この管腔２３７は胴体部分２２０のチャネル２２８と連通する。

例解する実装形態では、先端部分２３０は、胴体部分２２０とねじ山を介して係合する。他の実装形態では、有刺嵌合または締まり嵌めが使用され得る。

ポンプユニット２４０は、金属、硬質プラスチック、または任意の他の適切な材料から作製し得る胴部２４２を含む。胴部２４２は任意の長さであってよいが、典型的には約４〜６インチの間である。胴部２４２は、中でも、回転駆動運動を生み出すモータ２４４を収容する。一部の実装形態では、モータ２４４は、電気モータであり、電線管２４５を通して受容される供給された電力に応答して、回転駆動運動を生み出す。特定の実装形態では、モータ２４４は、直流（ＤＣ）モータであり得る。他の実装形態では、モータ２４４は空気圧式または油圧式であり得る。更なる他の実装形態では、モータ２４４は、回転駆動運動を生成するように動作可能な任意の好適な機器であり得る。

ポンプユニット２４０はまた、モータ２４４によって駆動するポンプ２４６を含む。例解する通り、ポンプ２４６は、巻軸型蠕動ポンプである。ポンプ２４６はロータ２４７を含み、ロータ２４７は、その長手方向軸の周りに巻かれる螺旋巻軸２４８を有する。螺旋巻軸２４８は、超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０に最も近接する、螺旋巻軸２４８の端部から最大半径へと増加する半径を有する。最大半径は、ロータ２４７の周りの螺旋巻軸２４８の１〜４回転に相当する、ロータ２４７に沿う長さの間維持され得る。螺旋巻軸２４８の半径は、次に、ロータ２４７の反対側の端部で減少し得る。ポンプ２４６はまた、流体を運搬するように適合される複数の導管（この図では見えず）を画定する、圧縮性材料２４９を含む。導管は、図１に示すチャネル１１５Ａ、１１５Ｂと同様であり得る。圧縮性材料２４９中の導管は、図２を定義する断面カットの場所の性質上、不可視である。例えば、図２に示す断面図は、図１に示す断面カットに対して９０度である。しかしながら、図２は、ポンプ２４６のための排出口ポートが連結される、導管２５０を示すものである。導管２５０と同様の導管は、図１において不可視である。故に、導管２５０は圧縮性材料２４９中の導管から流体を収集し、吸引ポート２５２へそれらを運搬する。

動作中は、ポンプ２４６は、チャネル２２８と連通するチャネル２５１を通して、流体及び任意の眼組織を引き込む。流体は、螺旋巻軸２４８による圧縮性材料２４９の圧縮の結果として、システム２００を通して引き込まれる。流体は、次に、導管２５０中に収集され、吸引ポート２５２へ運搬され、吸引された流体はここを通して放出され得る。吸引された物質（例えば、流体及び組織）は、生体物質を保持するための容器（例えば、袋またはタンク）に運搬され得る。

ポンプユニット２４０はまた、超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０に最も近接したポンプユニット２４０の端部に連結された、アダプタ２５３を含む。アダプタ２５３は、超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０の雄型ルアー継手２２９を受容するように適合された雌型ルアー継手２５４を含む。２つのルアー継手は、互いに噛合し、摩擦継手によって保持され得る。雌型ルアー継手２５４は、例えば、金属（例えば、ステンレス鋼またはチタン）、プラスチック、または任意の他の適切な材料から作製してもよい。

動作中は、１つ以上の切開部を眼に作製して、手術器具の導入を可能にする。次に、ユーザ（例えば、医師または他の医療従事者）は、眼の内側で水晶体を含有する嚢の前面を除去する。

先端部分２３０の遠位部２３５は、次に、切開部のうちの１つを通じて眼内に挿入され得る。遠位部２３５は、水晶体と接触させてもよい。次に、共振器２２５を比較的高い周波数（例えば、超音波）で作動させることができ、それにより遠位部２３５が振動する。その結果、水晶体は、断片化及び乳化する。ポンプユニット２４０は、先端部２３４を通して、流体及び乳化された水晶体小片を吸引する。一部の例では、水晶体は、２つ〜４つの破片へと破壊され、各破片は乳化され、管腔２３７、チャネル２２８、チャネル２５１、及び吸引ポート２５２を通して、吸引力によって吸い出される。硬質な中心の水晶体核を、超音波水晶体乳化吸引によって除去した後、より軟質な外側の水晶体皮質を、吸引力によって（例えば、潅注吸引ユニットによって）排他的に除去し得る。

システム２００は、様々な特徴を有する。例えば、ポンプユニットを末端部（例えば、超音波水晶体乳化吸引ユニット及び／または潅注吸引ユニット）により近接して設置することが、房の安定性を向上し得る。つまり、本開示の利点は、眼の前房内の、向上された眼圧の安定性を含む。また、本開示は、流体の流れにおける低減された脈動、したがって、低減された眼中の流体の乱流を提供する。その結果、本開示は、改善された、眼からの物質の吸引を提供する。

加えて、超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０はポンプユニット２４０から着脱可能であるため、別のユニットをポンプユニット２４０に連結し得る。例えば、潅注吸引プローブまたは硝子体切除プローブをポンプユニットに連結してもよい。故に、システム２００は、モジュール設計を提供し、処置中の様々な操作のためにポンプユニット２４０を使用する性能を提供する。

図２は眼球手術のための１つの例示的なシステムを例解するが、眼球手術のための他のシステムは、より少ない、追加の、及び／または異なる、構成要素の配置を含んでもよい。例えば、異なる超音波水晶体乳化吸引ユニットを、ポンプユニット２４０と共に使用してもよい。故に、ポンプユニット２４０は、異なる超音波水晶体乳化吸引ユニットに適合性がある。例えば、一部の実装形態では、超音波水晶体乳化吸引ユニットは、脇のポートから使用して核をより小さい破片へと刻むのに役立つ「チョッパー」と呼ばれる第２の微細金属器具を含んでもよい。別の例として、超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０の継手と噛合するように適合された継手を有する、異なるポンプユニットを、超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０と共に使用し得る。

追加の例として、超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０はまた、標準的な手術用コンソールと共に使用してもよい。超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０は雄型ルアー継手２２９を含むため、容易に手術用コンソールへの手術用導管（例えば、ホース類または管類）に連結することができる。

雄型ルアー継手２２９及び雌型ルアー継手２５４は、摩擦継手によって噛合するように示されるが、連結の異なる形式が使用され得る。例えば、雌型ルアー継手２５４は、その内面上に、雄型ルアー継手２２９上の対応するねじ山と噛み合うねじ山を有し得る。故に、摩擦継手及びねじ山係合により、ポンプユニット２４０は超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０と噛合し得る。特定の実装形態では、ポンプユニット２４０は、ルアー継手無しにねじ山係合によって超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０と噛合し得る。処置中に一体型手持ち構成中で超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０及びポンプユニット２４０を維持するように動作可能な様々な他の連結もまた、本開示の範囲内である。

図３は、例示的な潅注吸引ユニット３００を例解する。潅注吸引ユニット３００は、例えば、ポンプシステム１００と同様のポンプシステムと共に使用してもよい。

潅注吸引ユニット３００は、胴体部分３１０及び先端部分３２０を含む。胴体部分３１０は筐体３１１を含み、この筐体３１１は、実質的に剛性であり、硬質プラスチック、金属、または任意の他の適切な材料から作製し得る。胴体部分３１０はまた、例えば眼洗浄及び／または研磨プロセス等の眼の処置中に眼へ送達するための、例えば、水／生理食塩水等の注入液（例えば、平衡塩類溶液）を受容するための注入ポート３１２も含む。流体は、例えば、手術用コンソールから供給され得る。注入ポート３１２は、筐体３１１の内側のチャネル３１４に注ぎ込む。

筐体３１１の内部で、胴体部分３１０は、導管３１６を含む。一部の例では、導管３１６は、例えば、硬質プラスチックから構成され得る。導管３１６はチャネル３１７を画定し、それを通して、流体が他の物質と共に吸引され得る。

胴体部分３１０はまた、継手３１９を含む。一部の例では、継手３１９は雄型ルアー継手であり得る。特定の実装形態では、継手３１９はポリマーから構成される。他の実装形態では、継手３１９は、金属または任意の他の適切な材料から構成されてもよい。継手３１９は、潅注吸引ユニット３００を手持ちポンプシステムに結合するように動作可能である。

先端部分３２０は、柔軟性のスリーブ３２１を含む。スリーブ３２１は、例えば、エラストマー材料（例えば、シリコーン）から作製してもよい。スリーブ３２１は、チャネル３１４と連通するチャネル３２２を画定する。故に、チャネル３２２は、チャネル３１４から流体を運搬するように動作可能である。流体は、矢印３２３によって示す通り、チャネル３２２を通過して流れ、先端部分３２０を出る。

先端部分３２０はまた、スリーブ３２１のチャネル３２２を通過して延在する導管３２４を含む。導管３２４は、導管３１６のチャネル３１７と連通するチャネル３２５を画定する。眼から吸引された流体及び他の物質は、チャネル３２５に沿って、チャネル３２７へと運搬される。導管３２４は、例えば、ステンレス鋼またはチタンから作製してもよい。

先端部３２６は、導管３２４の端部に連結される。先端部３２６は、矢印３２７によって示す通り、眼中の流体（例えば、房水及び／または眼を潅注する流体）、ならびに組織（例えば、皮質物質及び上皮細胞）が眼から吸引され、流れ込み得るポート（不可視）を含む。流体及び他の物質は、チャネル３２５及びチャネル３１７を通して運搬され得る。先端部３２６は、例えば、ポリマー、シリコーン、または他の適切な材料で作製され得る。

例解する実装形態では、先端部分３２０のスリーブ３２１は、胴体部分３１０と摺動可能に係合する。他の実装形態では、有刺またはねじ山係合が使用され得る。

動作中は、潅注吸入ユニット３００は、上で説明されたポンプシステム１００またはポンプユニット２４０と同様のポンプシステム等の手持ちポンプシステムと連結され得る。潅注吸引ユニット３００はまた、潅注供給ラインと連結され得る。供給ラインは、手術用コンソールと連結されてもよい。先端部分３２０の先端部３２６は、切開部を通じて眼内に挿入され得る。皮質物質は、他の組織（例えば、上皮細胞）と共に、後嚢を傷付けることなく吸引され得る。同時に、流体を、例えば眼の安定性を維持するために、眼内に潅注することができる。加えて、所望されるならば、眼の後嚢は先端部３２６で研磨され得る。

灌漑吸引ユニット３００は様々な特徴を含み得る。例えば、ポンプユニットを潅注吸引ユニット３００により近接して設置することを許容することで、前房の安定性が向上する。更に、それに関連する減少した流体の脈動及び乱流が低減される。

加えて、潅注吸引ユニット３００はポンプユニットから着脱可能であるため、別のユニットをポンプユニットに連結し得る。例えば、超音波水晶体乳化吸引プローブまたは硝子体切除プローブをポンプユニットに連結してもよい。故に、潅注吸引ユニット３００は、様々な異なる器具と共にポンプユニットを使用する性能を提供し、それにより潅注供給ユニット３００を、様々な外科的処置、または単一の外科的処置内の異なる操作もしくはステップにおいて使用することが可能となる。加えて、潅注吸引ユニット３００は、所望されるならば従来の手術用コンソールと共に使用してもよい。

図３は、例示的な潅注吸引ユニット３００を例解するが、他のシステムは、より少ない、追加の、及び／または異なる、構成要素の配置を含み得る、他の潅注吸引ユニットを使用してよい。

図４Ａ及び４Ｂは、別の例示的なポンプシステム４００を例解する。ポンプシステム４００は、駆動部分４１０及びポンプ部分４２０を含む。ポンプシステム４００は、例えば、システム２００において、または潅注吸引ユニット３００を伴う使用のために、使用可能であり得る。

駆動部分４１０は、胴部４１２を含む。例解する実装形態では、胴部４１２は概して円筒形であり、金属製であり得る。しかしながら、他の実装形態では、胴部４１２は他の形状を有してもよく、他の材料から作製されてよい。胴部４１２は、ポンプ部分４２０の一部を受容するためのスロット４１４を含み、これについては以下で考察される。電動モータ４１１は、胴部４１２内に配置される。電動モータ４１１は、ロータ４１６と連結し、ロータ４１６を回転させるように動作可能である。

ロータ４１６は螺旋巻軸４１８を含み、この螺旋巻軸４１８はロータ４１６の周囲をその長手方向軸に従って包む。例解される実装形態では、螺旋巻軸４１８は、ロータ４１６の第１の端部４１７でより小さい半径を有する。半径は、その最大半径に到達するまで、ロータ４１６の長さに沿って増加する。最大半径を有する螺旋巻軸４１８の一部は、ロータ４１６の長さに沿って延在し得る。例えば、最大半径は、ロータ４１６周囲での螺旋巻軸４１８の少なくとも１回転に関して存在し得る。ロータ４１６の別の長さに沿って、螺旋巻軸４１８の半径は、ロータ４１６の第２の端部４１９に近接して、減少し得る。動力は、導管４１９を介して駆動部分４１０へ供給される。

ポンプ部分４２０は、外殻４２２及び内殻４２４を含む。外殻４２２は、駆動部分４１２の胴部４１２の周囲にぴったりと合うように寸法決めされ、内殻４２４は胴部４１２の内側にぴったりと合うように寸法決めされる。故に、胴部４１２は、外殻４２２及び内殻４２４の間で摺動する。殻は、硬質プラスチック、金属、または任意の他の適切な材料で作製され得る。内殻４２４の内側では、ポンプ部分４２０は、一体型導管４２７を含む多数の圧縮可能な導管４２６を含む。上に説明されたものと同様の様式で、ロータ４１６の螺旋巻軸４１８は、圧縮可能な導管４２６と係合し、それにより一体型導管４２７中の物質は、蠕動様式で、そこを通り移送される。例えば、ロータ４１６は、エラストマーポンプ部４２６を圧縮することができ、それにより、一体型導管４２７内の物質を移送するような蠕動ポンプ作用を引き起こし得る。駆動部分４１０は、ロータ４１６に連結され、ロータ４１６を回転させるように動作可能である。

ポンプ部分４２０はまた、末端部（例えば超音波水晶体乳化吸引ユニット及び／または潅注吸入ユニット）上の対応する継手と係合するように構成される継手４２８を含む。他の実装形態では、継手４２８は、超音波水晶体乳化吸引ハンドピース、ならびに潅注及び吸引ハンドピース等のユニット上の雌型継手、または任意の他の所望の機器に受容されるように適合され得る。継手４２８は、内部チャネル４３２を含む。内部チャネル４３２は、一体型導管４２７と流体連通する。流体は、内部チャネル４３２を通してポンプシステム４００へ引き込まれ得る。ポンプ部分４２０はまた、流体ポート４３０を含み、これを通じて流体はポンプシステム４００から排出され得る。

駆動部分４１０及びポンプ部分４２０は、スロット４１４と整列する流体ポート４３０を伴うポンプ部分４２０の外殻４２２及び内殻４２４の間への、胴部４１２の遠位端部４１３の挿入によって、共に連結され得る。流体ポート４３０は、胴部４１２中のスロット４１４中に受容されるように寸法決めされる。例解される実施例では、ポンプ部分４２０は、流体ポート４３０がスロット４１４の横断部分４１５内に存在するように、駆動部分４１０に対して回転され得る。スロット４１４中の流体ポート４３０を回転させることによって、流体ポート４３０がスロット４１４の横断部分４１５中に存在するようにされ、ポンプ部分４２０の駆動部分４１０への固定がもたらされる。

ポンプシステム４００は、様々な特徴を有する。例えば、ポンプシステム４００は、ポンプ作用が末端部の近くで行われることを可能にする。故に、眼の前房の安定性が向上され得る。加えて、ポンプ部分４２０は駆動部分４１０から分離可能であるため、処置後、駆動部分４１０を維持したままで、ポンプ部分４２０は除去され得る（例えば、生体物質で汚染されることにより）。故に、駆動部分４１０は、複数の処置のために使用され得る。一般的に、駆動部分４１０は、異なる患者のための処置の間に殺菌されるであろう。加えて、継手４２８は、多くの末端部（例えば、超音波水晶体乳化吸引ユニット、及び潅注吸引ユニット）と係合するように構成されるため、ポンプシステム４００は、様々な形式の外科的処置、及び／または単一の外科的処置の異なる操作のために使用され得る。

図６は、別の例示的なポンプ６００を例解する。システム６００は、本明細書に説明されたシステム２００と同様であり得、超音波水晶体乳化吸引ユニット６１０及びポンプユニット６４０を含む。ポンプユニット６４０は、ポンプユニット６４０が単一可撓性導管６１３を含むという点を除いて、上に説明されたポンプシステム１００及びポンプユニット２４０と同様であり得る。ポンプユニット６４０は図６に示され、超音波水晶体乳化吸引ユニット６１０に連結される。超音波水晶体乳化吸引ユニット６１０は、上に説明された超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０と実質的に同じであり得る。したがって、超音波水晶体乳化吸引ユニット２１０の説明が、超音波水晶体乳化吸引ユニット６１０に対して同様に適用され、それ故に繰り返されない。

ポンプユニット６４０は、胴部６４２、及び胴部６４２内に収容されるモータ６４４を含む。モータ６４４は、上に説明されたモータ２４４と同様であり得る。ポンプユニット６４０はまた、チャネル６１５を画定する可撓性導管６１３を含む。可撓性導管６１３は、シリコーンまたは他の軟性エラストマー材料から形成され得る。ポンプユニット６４０はまた、ロータ１１８及び２４７に類似するロータ６４７を含む。ロータ６４７は、螺旋巻軸６４８を含み、これもまた螺旋巻軸１２０及び２４８と同様であり得る。故に、一部の例では、螺旋巻軸６４８は、螺旋巻軸６４８の半径が螺旋巻軸６４８の長手方向の長さにわたって増加するように、漸減する部分を含み得る。例えば、螺旋巻軸１２０と同様の様式で、螺旋巻軸６４８は、第１の端部６１９で、最大半径が達成されるまで徐々に増加する第１の部分６１８を含み得る。螺旋巻軸６４８は、長手方向の長さに沿って延び、一定の半径を含む第２の部分６２０を含み得る。第２の部分６２０の一定の半径は、第１の部分６１８の最大半径と等しくてもよい。

ポンプシステム１００に関して上で説明したように、ロータ６４７は、ある長さの可撓性導管６１３に隣接して配置される。上に説明したポンプシステム１００と同様の様式で、螺旋巻軸６４８は、ロータ６４７が回転されるにつれて可撓性導管６１３を圧縮し、それにより流体は、螺旋巻軸６４８の隣接する頂点の間の導管６１５内で捕捉され、可撓性導管６１３に沿って移送される。

図５は、眼球手術のための例示的なプロセス５００のための選択された操作を例解する。プロセス５００は、例えば、システム１００、２００、４００、または６００と同様のシステムで達成され得る。

プロセス５００は、手持ちポンプシステムの入力チャネルへ眼の流体を引き込むことを必要とする（操作５０４）。圧送される流体は一般的に、液体（例えば、房水及び／または水／生理食塩水）、ならびに眼組織（例えば、乳化された水晶体部分、皮質物質、及び上皮細胞）から構成され得る。手持ちポンプシステムは、恒久的にまたは着脱可能に、末端部（例えば、超音波水晶体乳化吸引ユニットまたは潅注吸入ユニット）に連結され得る。

プロセス５００はまた、流体を複数の圧縮性チャネルへ分離することを必要とする（操作５０８）。流体は、例えば、多数の圧縮性チャネルへ分離され得る。一部の例では、流体は、ＴまたはＹ接合を介した運搬によって分離され得る。しかしながら、他の実装形態では、他の接合が可能である。分離は、流体が圧縮性チャネルに入る前または後で起こり得る。例えば、入力チャネルは、圧縮性チャネルであってもよい。

加えて、プロセス５００は、位相の異なる、蠕動様式で、圧縮性チャネルを通じて流体を圧送することを必要とする（操作５１２）。一部の例では、ポンプは、多量の流体を捕捉するために、同時または実質的に同時に、２点でチャネルを著しく圧縮するように動作可能でなければならない。位相の異なる様式でチャネルを圧送するために、ポンプは異なる時間に異なるチャネルの中に流体を捕捉することを開始する。ポンプは、例えば、螺旋巻軸を有してよく、この螺旋巻軸はその長さに沿って変化する半径を有し得る。

プロセス５００はまた、圧縮性チャネルからの流体を組み合わせることを必要とする（操作５１６）。圧縮性チャネルからの流体は、例えば、接合を介してそれを運搬することによって組み合わされ得る。一部の例では、接合はＴまたはＹ接合であり得る。

加えて、プロセス５００は、吸引ポートを介して流体を排出することを必要とする（操作５２０）。流体は、例えば、容器（例えば、プラスチック袋）に運搬され得る。

図５は眼球手術のためのプロセスの一実装形態を例解するが、眼球手術のための他のプロセスは、より少ない、追加の、及び／または異なる操作の配置を含んでもよい。例えば、プロセスは、水晶体の乳化の前に操作を含み得る。例えば、プロセスは、末端部（例えば、超音波水晶体乳化吸引ユニットまたは潅注吸引ユニット）にポンプシステムを着脱可能に連結することを含み得る。別の例として、プロセスは、モータにポンプユニットを着脱可能に連結することを含み得る。追加の例として、プロセスは、末端部を取り外し、別の末端部を取り付けることを含み得る。更なる例として、圧縮性チャネルからの流体は、再び組み合わされなくてもよい。例えば、分離された流体は、別個の吸引ポートを介して手持ちシステムを出てもよい。そのほか、多数の操作が、同時発生的または同時的な様式で実行され得る。

本明細書で考察及び言及した様々な実装形態は、例示目的のみのために使用した。実装形態は、本開示及び実用化の原理を説明するため、ならびに当業者が企図される特定の用途に適した様々な改変を伴う様々な実装形態のために本開示を理解することを可能にするために、選択及び記載した。故に、構成要素の実際の物理的構成は、変化する場合がある。例えば、構成要素の言及されたサイズ（複数可）及びそれらの相互に対する例示的なサイジングは、用途に基づいて変化し得る。そのほか、１つ以上の構成要素の形状は、用途に応じて変化し得る。故に、例示的な実装形態は、唯一の物理的なサイズ、形状、及び構成要素の関係性を定義するものとして解釈されるべきではない。更に、本開示は、眼科手術を対象とするような様々なポンプシステム及びポンプユニットを説明したが、本開示の範囲はこれに限定されない。むしろ、眼科手術は単なる例に過ぎず、このようなポンプユニット及びシステムが使用され得る、非限定的用途である。このようなポンプシステム及びユニットが、手術の他の形式のために、あるいは完全に医療分野外の分野で活用され得ることは、範囲の内である。

眼球手術のための様々なシステム及び技法を考察し、いくつかの他のものに言及、またはそれらを提案した。しかしながら、当業者は、眼球手術を依然として達成しながら、様々な追加、削除、置換、及び改変がこれらのシステム及び技法になされてもよいことを、容易に認識するであろう。故に、保護の範囲は、１つ以上の実装形態の１つ以上の態様を捉え得る、以下の特許請求の範囲に基づいて判断されるべきである。

Claims (8)

1. 手持ちポンプシステムであって、前記システムが、
   ２つの圧縮性チャネルを備えるチャネルであって、前記圧縮性チャネルのそれぞれが別々の流体の流れを生成するように適合された、チャネルと、
   螺旋巻軸を有するロータであって、前記螺旋巻軸が、
   流体の流れの方向における前記ロータの第１の長さに沿って増加する半径を有する第１の部分であって、前記半径が前記ロータの第１の端部から最大値へと増加する、第１の部分、及び
   前記ロータの第２の長さに沿って一定の半径を有する第２の部分であって、前記螺旋巻軸が、前記圧縮性チャネルを蠕動様式で圧縮して、前記圧縮性チャネルに沿って流体を捕捉及び移動するように適合される、第２の部分を含む、ロータと、を備え、
   前記螺旋巻軸が、位相の異なる様式で、前記圧縮性チャネルの中に流体を捕捉するように適合され、それにより、前記圧縮性チャネルの圧縮は、位相が１８０度異なり、
   前記螺旋巻軸が前記圧縮性チャネルのうちの一方の中の流体を捕捉している場合に、前記螺旋巻軸は、他方の圧縮性チャネルの中の流体を捕捉しない、手持ちポンプシステム。
2. 前記螺旋巻軸が、少なくとも２つの場所で前記圧縮性チャネルを圧縮して、流体を捕捉するように適合される、請求項１に記載の手持ちポンプシステム。
3. 前記ロータの前記第２の長さが、前記螺旋巻軸が前記ロータの周囲で少なくとも１回転する長さに相当する、請求項１に記載の手持ちポンプシステム。
4. 前記螺旋巻軸が、前記ロータの第３の長さに沿って減少する半径を有する第３の部分を更に含み、前記第３の部分の前記半径が、前記流体の流れの方向において最大値から減少する、請求項１に記載の手持ちポンプシステム。
5. 前記ロータの前記第１の部分が、前記ロータの前記第２の長さよりも長い、請求項４に記載の手持ちポンプシステム。
6. 前記圧縮性チャネルに連結され、かつそこから圧送された流体を受容するように適合されたチャネルを更に備える、請求項１に記載の手持ちポンプシステム。
7. 前記圧送された流体を排出するように適合された吸引ポートを更に備える、請求項６に記載の手持ちポンプシステム。
8. 前記ロータを駆動するように適合されたモータを更に備える、請求項１に記載の手持ちポンプシステム。

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