JP6694882B2 - デュアルモード硝子体切除手術システム - Google Patents

Description

本開示は、眼科医療処置のための装置および方法に関し、より詳細には、硝子体流体の抽出を含む装置および方法に関する。

多くの顕微外科手術では、様々な生体組織の正確な切断および／または除去が必要とされる。例えば、いくつかの眼科外科手術では、後眼部を満たしている透明なゼリーのような物質である硝子体液の切断および／または除去を必要とする。硝子体液、または硝子体は、網膜に取り付いていることが多い多数の微視的な原線維で構成されている。それゆえ、硝子体の切断および／または除去は、網膜の牽引、脈絡膜からの網膜の剥離、網膜裂孔、または、最悪の場合には、網膜自体の切断および／または除去を回避するために、細心の注意を払って行われる必要がある。可動組織の管理（例えば、網膜の剥離部分または網膜裂孔付近の硝子体の切断および／または除去）、硝子体基底部の切開、および膜の切断および／または除去などの細心の注意を要する作業は、特に困難である。

後区眼科手術での顕微手術切断プローブの使用はよく知られている。そのような硝子体切除プローブは、一般に、毛様体輪付近の強膜にある切開部を介して挿入される。外科医はまた、後区手術の最中に、光ファイバー照明器、注入カニューレ、または吸引プローブなどの他の顕微手術器械を挿入し得る。外科医は、顕微鏡下で眼を見ている間に処置を行う。

標準的な硝子体切除プローブは、一般に、中空針を含み、その端部には、硝子体原線維を引き入れるポートがある。中空針内に配置される内側部材が前後に動いて、ポートを開閉する。これは、ポートが開放している間にポートに入るいずれの原線維も切断するように動作する。内側部材が中空針に対して動く速度は、切断速度と呼ばれる。場合によっては、高速の切断速度を有することが望ましい。しかし、場合によっては、比較的低速であるが、より正確な切断速度を有することが望ましい。場合によっては、単一の切断を行うことが望ましいともし得る。硝子体切除プローブの使用および操作性の継続的な改善が必要とされている。本明細書で説明するシステムは、従来技術の欠陥の１つ以上に対処するように構成されている。

本開示は、概して、眼から流体を除去するための装置および方法に関し、およびそれらを含み、およびより具体的には、眼から流体を除去するための眼科手術システム、およびそのシステムを使用する方法に関する。

患者の眼を治療するための眼科手術システムが、本体と、本体から遠位に延在する切断要素とを含む。切断要素は、端部にポートを含むスリーブ部材を含む。切断要素はまた、スリーブ部材内に配置された内側部材を含み、内側部材は、スリーブ部材に対して軸方向に可動であり、ポートを開閉する。切断要素はまた、内側部材に固定された作動要素を含み、作動要素は、共振モードおよび非共振モードの双方で動作するように構成されている。共振モードでの動作によって、一定の加圧流体供給の適用下で、内側部材の往復式の動きを引き起こし、および非共振モードでの動作によって、加圧流体のパルスによる内側部材の動きを引き起こす。

眼科手術システムはプローブを含む。プローブは、本体と、本体から遠位に延在する切断要素とを含む。切断要素は、端部にポートを含むスリーブ部材を含む。切断要素はまた、スリーブ部材内に配置された内側部材を含む。切断要素はまた、スリーブ部材に対して内側部材を軸方向に動かしてポートを開閉するように構成された作動要素を含む。作動要素は、チャンバーと、チャンバー内で可動であるダイアフラムと、内側部材に協働的に関連付けられて、内側部材の動きによって、切換え弁の遅延切換えを引き起こす流れ振り分け器とを含む。システムはまた、プローブと流体連通している加圧流体源を含むコンソールを含む。

硝子体切除プローブを使用する方法は、閾値超に加圧された加圧流体を硝子体切除プローブの作動要素に適用することによって、共振モードで動作させるステップを含む。作動要素は、切断要素のスリーブ部材に対して切断要素の内側部材を往復式に作動する。内側部材は、スリーブ部材内に位置決めされている。スリーブ部材は、プローブの本体から遠位に延在する。スリーブ部材はポートを含み、このポートは、内側部材の作動によってポートが開閉するように、位置決めされている。方法は、さらに、スリーブ部材に対する内側部材の動きの少なくとも１回の単一サイクルを引き起こすために、閾値未満の制御された加圧流体を適用することによって、非共振モードで動作させるステップを含む。

上記の概要および下記の詳細な説明の双方とも、本質的に例示および説明であり、および本開示の範囲を限定することなく、本開示の理解をもたらすことを意図していることを理解されたい。その点について、本開示の追加的な態様、特徴、および利点は、以下の詳細な説明から当業者には明白である。

添付図面は、本明細書で開示した機器および方法の実施形態を説明し、かつ説明と共に、本開示の原理を説明するのに役立つ。

本明細書で説明する原理を組み込む一例による、説明に役立つ硝子体切除手術システムを示す図である。 本明細書で説明する原理を組み込む一例による、デュアルモード硝子体切除プローブの一部分の説明に役立つ縦断面図を示す図である。 本明細書で説明する原理を組み込む一例による、共振モードにある、説明に役立つデュアルモード硝子体切除プローブを示す図である。 本明細書で説明する原理を組み込む一例による、共振モードにある、説明に役立つデュアルモード硝子体切除プローブを示す図である。 本明細書で説明する原理を組み込む一例による、非共振モードにある、説明に役立つデュアルモード硝子体切除プローブを示す図である。 本明細書で説明する原理を組み込む一例による、非共振モードにある、説明に役立つデュアルモード硝子体切除プローブを示す図である。 本明細書で説明する原理を組み込む一例による、共振モードにある、説明に役立つデュアルモード硝子体切除プローブを示す図である。 本明細書で説明する原理を組み込む一例による、共振モードにある、説明に役立つデュアルモード硝子体切除プローブを示す図である。 本明細書で説明する原理を組み込む一例による、適用された圧力とプローブ切断速度との関係を示すグラフである。 本明細書で説明する原理を組み込む一例による、図７Ａのグラフによる、プローブの内側部材の位置を示すグラフである。 本明細書で説明する原理を組み込む一例による、患者に外科的処置を行うデュアルモード硝子体切除プローブを備える眼科手術システムを示す図である。 本明細書で説明する原理を組み込む一例による、デュアルモード硝子体切除プローブを用いて患者を治療する、説明に役立つ方法を示すフローチャートである。

本開示の原理の理解を促すために、ここで、図面に示す実施形態を参照し、および特殊言語を使用して実施形態を説明する。それにもかかわらず、本開示の範囲の限定を意図するものではないことを理解されたい。説明の機器、器械、方法に対するなんらかの変更およびさらなる修正、および本開示の原理のいずれかのさらなる適用が、本開示が関係する当業者が通常思い付くように、十分に考慮される。特に、一実施形態に関して説明する特徴、構成要素、および／またはステップが、本開示の他の実施形態に関して説明した特徴、構成要素、および／またはステップと組み合わせられ得ることも十分に考慮される。単純にするために、場合によっては、図面を通して同じ参照符号を使用して、同じまたは同様の部分を指す。

本開示は、眼から眼組織および／または流体を除去するための装置、システム、および方法に関する。様々な図面は、例示的な眼科手術プローブ、および患者の眼から眼組織および／または流体を除去するためにプローブを使用する方法の実施形態を示す。本明細書で説明するいくつかの実施形態は、高速の切断速度の共振モードまたは低速の切断速度または単一切断の非共振モードのいずれかで動作し得るデュアルモード硝子体切除プローブを組み込む。しかしながら、当業者は、本開示の総合的な目的または教示から逸脱することなく、同様の実施形態を使用して、体内の他の箇所から組織および／または流体を除去し得ることを理解するであろう。

図１は、説明に役立つ硝子体切除手術システム１００を示す図である。本例によれば、硝子体切除手術システム１００は、ベースハウジング１０２と、硝子体切除外科手術の最中にシステムのオペレーションおよび性能に関するデータを示す関連のディスプレイ画面１０４とを含む。この例示的な実施形態では、硝子体切除手術システム１００は、硝子体切除外科手術を行うために医療供給者によって使用され得る可動式コンソール１１０を含む。硝子体切除手術システム１００は、デュアルモード硝子体切除プローブ１１２を含み、かつ例えば、硝子体切除外科手術などの眼科外科手術の最中に使用されるように構成されている。ベースハウジング１０２は、データを処理、受信、および記憶しかつ硝子体切除プローブおよび／またはディスプレイ１０４に信号を提供するように構成され得る。

図２は、説明に役立つデュアルモード硝子体切除プローブ１１２の一部分を示す定型化した図である。図２は、硝子体切除プローブ１１２の縦断面図を示す。本例によれば、硝子体切除プローブ１１２は本体２０２を含み、この一部分を示す。本体２０２は、スリーブ部材２０４と、内側部材２０６と、作動要素２１２とを含む切断要素２０３を支持する。

本体２０２は、そのような器具を形成するために一般に使用される様々な材料から作製され得る。例えば、本体２０２は、軽量アルミニウム、プラスチック、または他の材料で作製され得る。本体２０２の外側部分は、外科医または硝子体切除プローブ１１２の操作者によって快適に把持されるように、人間工学的に設計され得る。本体２０２の内側部分は、切断要素２０３、およびプローブ１１２と一緒に含まれ得る他の特徴を支持するように設計されている。

切断要素２０３は、内側部材２０６およびスリーブ部材２０４を含む。スリーブ部材２０４は、患者の眼に入るように設計された中空針である。スリーブ部材２０４は、遠位端部にポート２０８を含む。ポート２０８は、図示の通り、遠位端部の側面に沿って配置されている。ポート２０８は、正方形、長方形、円形、楕円形、または他の形状の開口部とし得る。開口部は、患者の眼からの硝子体原線維が入ることができるように設計されている。スリーブ部材２０４内での内側部材２０６の動きは、ポート２０８を開閉するように動作し、それにより、ポートが開放している間にポート２０８に入るいずれの硝子体原線維も切断する。

切断要素２０３の内側部材２０６は、硝子体切除プローブ１１２のカッター部分として動作する中空チューブである。それゆえ、内側部材２０６の遠位端部は、硝子体原線維を切断するように十分に鋭い。内側部材２０６は、例えばステンレス鋼などを含む様々な材料から作製され得る。場合によっては、内側部材２０６は、一緒に取り付けられた複数の部材を含み得る。例えば、内側部材２０６の遠位端部は、近位端部とは異なる材料で作製されたカッター部材とし得る。内側部材２０６の近位端部は、スリーブ部材２０４に対して内側部材２０６を動かす作動要素２１２に接続され得る。

作動要素２１２は、複数のモードのうちの１つで、スリーブ部材２０４に対して内側部材２０６を動かすように設計されている。具体的には、作動要素２１２は、共振モードで動作し得る。共振モードでは、定圧流体がプローブ１１２に供給される。そのため、作動要素２１２は、そのような加圧流体の適用下で非常に高速で動く。作動要素２１２はまた、非共振モードで動作し得る。非共振モードでは、加圧流体の制御パルスがプローブ１１２に供給される。いくつかの例では、単一パルスが単一切断を生じる。いくつかの例では、一連のパルスを使用して、プローブ１１２を低速の切断速度で動作させる。

図３Ａおよび図３Ｂは、共振モードにある、説明に役立つデュアルモード硝子体切除プローブ１１２を示す図である。本例によれば、プローブ１１２は、チャンバー３０２内にバネ押しダイアフラム３０４を含む作動要素２１２を含む。チャンバー３０２は、スライド弁３１０などの流れ振り分け器と流体接続している。スライド弁３１０は、２つの切換え弁３１６、３１８と流体連通している。切換え弁３１６、３１８の構成は、加圧流体をどのようにプローブに適用するかを、それゆえ、プローブ１１２の動作モードを決定するために使用され得る。

一例では、チャンバー３０２はシリンダー状チャンバーであり、その各端部には、内側部材２０６が通過できる孔を有する。チャンバー３０２は、プローブ１１２の内部本体に固定され、それにより、チャンバー３０２を適所に取り付けている。チャンバー３０２は、内側部材２０６に固定されていないため、内側部材２０６は、チャンバー３０２に対して動くことができる。チャンバー３０２はまた、流体で満たされ得る近位セクション３０３を含む。流体はまた、近位セクション３０３から排出され得る。

チャンバー３０２は、チャンバー３０２内で可動であるダイアフラム３０４を含む。ダイアフラム３０４は内側部材２０６に固定されて、ダイアフラム３０４の動きによって、内側部材２０６のそれぞれの動きを引き起こすようにしている。いくつかの実施形態では、ダイアフラム３０４は、シリンダー状チャンバー３０２内に嵌合しかつダイアフラム３０４の外周エッジの周りにシールを形成するように、ディスク形状とし得る。チャンバー３０２およびダイアフラム３０４には他の形状も考えられる。

ダイアフラム３０４は、バネ機構３０６などの付勢要素３０６によってチャンバー３０２の遠位端部に接続される。付勢要素３０６は、ダイアフラム３０４に、近位方向に力を加える。それゆえ、チャンバーに入る加圧流体は、ダイアフラム３０４をバネ力に抗して動かし、それにより、内側部材２０６を遠位方向に動かしてポート２０８を閉鎖する。近位セクション３０３内の流体がもはや加圧されていないとき、付勢要素３０６からのバネ力は、流体をチャンバー３０２から流出させるように押し戻すため、内側部材２０６を近位方向に動かしてポート２０８を開放する。

流体は、ポート３２２を通ってチャンバー３０２に入る。ポート３２２は、スライド弁３１０と流体連通している。この実施形態では、スライド弁３１０は、２つの位置のうちの１つの間で動く。第１の位置では、図３Ａに示すように、経路３１２は開放され、かつ経路３１４は閉鎖されている。図３Ｂに示されている第２の位置では、経路３１２は閉鎖され、かつ経路３１４は開放されている。

スライド弁３１０は、チャンバー３０２とコンソール切換え弁３１６、３１８との間での流体の流れを振り分けるため、流れ振り分け器の機能を果たす。具体的には、流れ振り分けスライド弁３１０は、流れを、チャンバー３０２に流入させるようにまたはそこから流出させるように振り分ける切り換えを行う。本例によれば、スライド弁３１０は、２つの位置間で動くスライダー３１１を含む。スライダー３１１は内側部材２０６に固定されて、内側部材２０６の動きによって、スライド弁３１０の遅延切換えを生じる。例えば、スライド弁３１０のスライダー３１１は、バネ機構３０８によって内側部材２０６に接続され得る。

本例では、バネ機構３０８は、常に圧縮下にあるため、スライダー３１１を内側部材２０６とは反対の位置に押す。例えば、内側部材２０６が近位位置にある間、図３Ａに示すように、バネ機構３０８はスライダー３１１を遠位位置に押す。内側部材２０６が近位位置から遠位位置へ動くとき、最終的には中心点を通過し、図３Ｂに示すように、バネ機構３０８がスライダーを近位位置に押すこととなる。それゆえ、スライダー３１１は、内側部材２０６とは反対の位置となる傾向を有する。下記でさらに詳細に説明するように、これは、システムにある程度のヒステリシスをもたらすため、作動要素２１２の共振性を可能にする。

コンソール１１０は、２つのコンソール切換え弁３１６、３１８に設けられている加圧流体供給部３２０を含む。コンソール切換え弁３１６、３１８は、供給モードまたは排出モードのいずれかにあるとし得る。供給モードでは、流体供給部３２０からの加圧流体は、切換え弁３１６、３１８を通過する。排出モードでは、流体供給部３２０は接続を切り離され、およびプローブ１１２からのいずれの流体もコンソール切換え弁３１６、３１８を通って排出され得る。切換え弁３１６は、ライン３２６を通してスライド弁３１０の経路３１４に接続される。切換え弁３１８は、ライン３２８を通して切換え弁３１０の経路３１２に接続される。

図３Ａは、共振モードの段階１を示す。共振モードにある間、コンソール切換え弁３１６は排出モードにあり、およびコンソール切換え弁３１８は供給モードにある。さらに、加圧流体の一定の供給が、加圧流体供給部３２０を通して提供される。それゆえ、加圧流体は、コンソール切換え弁３１８、ライン３２８、経路３１２、ライン３２４を通過し、およびポート３２２を通ってチャンバー３０２の近位セクション３０３に入る。チャンバー３０２の近位セクション３０３が加圧流体でいっぱいになると、ダイアフラム３０４は遠位方向に押されるため、内側部材２０６を遠位方向に動かしてポート２０８を閉鎖する。切換え弁３１０のスライダー３１１は、十分な時間、図示の位置に留まり、チャンバー３０２を流体でいっぱいにし、かつ内側部材２０６を動かす。最終的には、バネ機構３０８のバネ力が、切換え弁３１０のスライダー３１１を第２の位置に動かす。

図３Ｂは、共振モードの段階２を示す。ダイアフラム３０４および内側部材２０６が遠位位置にあるとき、スライダー３１１は第２の位置に押されている。スライダー３１１が第２の位置にある状態では、チャンバー３０２内の加圧流体は、ポート３２２から排出され、ライン３２４を通って戻り、経路３１４を通り、ライン３２６を通り、およびコンソール切換え弁３１６から排出される。加圧流体がチャンバー３０２から排出されると、付勢要素３０６からのバネ力などの付勢力が、ダイアフラム３０４および内側部材３０６を近位位置に戻るように押す。チャンバーが十分に排出されて、内側部材が近位に動くことができるようにした後、バネ３０８の力が、スライダー３１１を第１の位置に戻るように動かし、その位置では、加圧流体供給部３２０からの加圧流体がポンプ式にコンソール切換え弁３１８を通って、最終的にはチャンバー３０２に入るときに、サイクルが再度開始する。共振モードは、１分当たり７，５００回の切断を上回る切断速度などの高速の切断速度が望まれるときに、特に有用とし得る。

図４は、非共振モードにある、説明に役立つデュアルモード硝子体切除プローブを示す図である。本例によれば、非共振モードでは、単一切断または低速の切断速度が、下記で説明するように行われ得る。単一切断を実施するために、両コンソール切換え弁は供給モードに設定される。その後、加圧流体が、両コンソール切換え弁３１６、３１８を通して同時に供給される。場合によっては、加圧流体は、コンソール切換え弁３１８に適用されるわずかに前に、コンソール切換え弁３１６を通して供給され得る。すなわち、コンソール切換え弁３１６は、コンソール切換え弁３１８のわずかに前に開放され得る。加圧流体はチャンバー３０２をいっぱいにして、ダイアフラム３０４および内側部材２０６を遠位位置に動かす。バネ機構３０８は、最終的には、内側部材２０６の動きに応答し、それにより、スライダー３１１を第２の位置へと動かす。しかし、圧力は両コンソール切換え弁３１６、３１８を通して適用されているため、圧力がチャンバー３０２内で維持されて、圧力が解放されるまでは内側部材２０６を遠位位置に保つ。圧力は、コンソール切換え弁３１６、３１８を排出位置に切換えることによって、解放され得る。これにより、チャンバー３０２内のいずれも流体も排出されるようにできる。あるいは、圧力は、加圧流体供給部３２０を通る圧力を停止することによって、解放され得る。

プローブ１１２を低速の切断速度で動作させるために、コンソール１１０は、加圧流体の一連のパルスを、コンソール切換え弁３１６、３１８を通して適用できる。各パルスは、上述のような単一切断を引き起こす。プローブ１１２が非共振モードで動作する速度は、コンソール切換え弁３１６、３１８を通して供給されている加圧流体のパルスの性質を調整することによって、制御される。

図３Ａ、図３Ｂ、および図４で開示する実施形態などのいくつかの実施形態では、モードは、コンソール切換え弁３１６、３１８の動作によって変更される。この実施形態によれば、コンソール１１０は、ボタン、ダイアル、またはスイッチなどのモードセレクター入力を含み、例えば、システムをモード間で切換えることができるようにし得る。いくつかの例では、コンソールは、選択した切断速度に基づいて動作モードを自動的に選択するように動作し、コンソールは、切断速度が閾値超に設定されると共振モードで自動的に動作し、かつ切断速度が閾値を下回ると非共振モードで自動的に動作する。いくつかの実施形態では、モードは、プローブに供給されている流体の圧力によって決定される。

図５は、システムが非共振モードで動作しているときの、説明に役立つデュアルモード硝子体切除プローブ１１２を示す図である。本例によれば、プローブ１１２は、ダイアフラム５０４によって分離される近位セクション５０６と遠位セクション５０８とを有するチャンバー５０２を有する作動要素２１２を含む。セクション５０６、５０８は、プローブ１１２の一部を形成する制御弁システムと流体接続している。一例では、制御弁システムは、スプール弁５２４である。スプール弁５２４は、切換え弁５１６などの流体指示器と流体接続している。スプール弁５２４を使用して、プローブ１１２を共振モードと非共振モードとの間で切換える。スプール弁５２４はまた、プローブ１１２とコンソール１１０などのコンソール（図示せず）との間を接続する流体供給ラインと流体接続している。

チャンバー５０２は、近位セクション５０６および遠位セクション５０８に分割される。ダイアフラム５０４は、近位セクション５０６から遠位セクション５０８を密封するためにチャンバー５０２の内壁とシールを形成するように、ディスク形状とし得る。ダイアフラムは内側部材２０６に固定されて、ダイアフラム５０４の動きによって内側部材２０６の動きを引き起こすようにする。近位セクション５０６へポンプ式に流体を流入させることによって、近位セクション５０６の体積を増大させ、かつ遠位セクション５０８から流体を押し出すことによって、遠位セクション５０８の体積を減少させる。反対に、遠位セクション５０８へポンプ式に流体を流入させることによって、遠位セクションの体積を増大させ、かつ近位セクション５０６から流体を押し出すことによって、近位セクション５０６の体積を減少させる。

スプール弁５２４は、２つの位置間で可動であるスプール５３８を含む。図５に示すように、スプール５３８は、バネ機構などの付勢要素５２６によって第１の位置に付勢される。第１の位置は、流体供給ライン５４０、５４２からの流体が切換え弁５１６を迂回して、近位セクション５０６および遠位セクション５０８に直接流れるようにしている。

非共振モードにある間、プローブ１１２は以下の通り動作する。制御された量の加圧流体が、コンソール１１０において両流体供給ライン５４０、５４２に適用される。２つの流体供給部５４０、５４２の圧力差は、閾値レベルを下回って保たれ、図５に示すように、スプール弁５２４を第１の位置に保つ。圧力パルスは、流体供給部５４０と流体供給部５４２とに交互に適用される。具体的には、内側部材２０６を動かしてポート２０８を閉鎖するために、圧力パルスは、流体供給部５４２を通して適用される。この流体パルスは、スプール弁５２４の経路５３０を通過し、ライン５４６を通過し、ポート５１０を通過し、チャンバー５０２の近位セクション５０６に流入する。流体パルスは、ダイアフラム５０４を動かすのに十分であり、および遠位セクション５０８内のいずれの流体も、ポート５１２から押し出され、ライン５５２を通って、スプール弁５２４の経路５３４を通って、流体供給ライン５４０を通るように戻される。

内側部材２０６を動かしてポート２０８を開放するために、流体パルスは、流体供給部５４０に適用される。この流体パルスは、スプール弁５２４の経路５３４を通過し、ライン５５２を通過し、ポート５１２を通過し、チャンバー５０２の遠位セクション５０８に入る。流体パルスは、ダイアフラム５０４を遠位方向に動かすのに十分であり、それにより、近位セクション５０６から流体を押し出す。その後、近位セクション５０６内のいずれの流体もポート５１０から押し出され、ライン５４６を通って、スプール弁５２４の経路５３０を通って、流体供給部５４２を通るように戻される。それゆえ、流体供給部５４０と５４２との間に制御された交互パルスを適用することによって、プローブは、低速の切断速度で動作でき、かつ単一切断も実施できる。

図６Ａおよび図６Ｂは、共振モードにある、説明に役立つデュアルモード硝子体切除プローブ１１２を示す図である。図６Ａは、共振モードの段階１を示し、および図６Ｂは段階２を示す。プローブを共振モードにするためには、流体供給部５４０、５４２の圧力差は、閾値レベルを上回る。具体的には、流体供給部５４２の圧力は、付勢要素５２６のバネ力に打ち勝つように、流体供給部５４０の圧力よりも十分に大きい。これにより、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、スプール５３８を第２の位置に動かす。

スプール５３８が第２の位置にある状態では、流体供給部５４２からの流体は、スプール弁５２４の経路５３１を通過し、ライン５４８を通過し、スライド弁５１６の経路５１８を通過し、ライン５４４を通過し、スプール弁５２４の経路５２８を通過し、ライン５４６を通過し、ポート５１０を通過して、近位チャンバー５０６に流入する。これにより、ダイアフラム５０４および内側部材２０６を動かして、ポート２０８を閉鎖する。これはまた、遠位チャンバー５０８内のいずれの流体もポート５１２から押し出し、ライン５５２を通って、スプール弁５２４の経路５３６を通って、ライン５５４を通って、切換え弁５１６の経路５２０を通って、ライン５５０を通って、スプール弁５２４の経路５３２を通って、および供給ライン５４０から出る。

スライド弁５１６は、流体を、セクション５０６、５０８のいずれかに流入させるかまたはそこから流出させるように振り分けることによって、流れ振り分け器の機能を果たす。一例では、スライド弁５１６はスライダー５１７を含む。スライダー５１７は、圧縮バネ機構５１４によって内側部材２０６に接続されており、内側部材２０６の動きによってスライダー５１７の遅延した動きを生じるようにする。図６Ｂに示すように、スライダー５１７が位置を変更すると、流体供給部５４２からの加圧流体は、近位セクション５０６の代わりに遠位セクション５０８をいっぱいにするように、ルートを変更する。具体的には、流体供給部５４２からの流体は、経路５３１を通過し、ライン５４８を通過し、スライダー弁５１６の経路５１９を通過し、ライン５５４を通過し、スプール弁５２４の経路５３６を通過し、ライン５５２を通過し、ポート５１２を通過して、遠位セクション５０８に流入する。これにより、ダイアフラム５０４および内側部材２０６を近位位置に動かして、ポート２０８を開放する。これはまた、流体を、近位セクション５０６からポート５１０を通って押し出し、ライン５４６を通り、経路５２８を通り、ライン５４４を通り、スライド弁５１６の経路５２１を通り、ライン５５０を通り、スプール弁５２４の経路５３２を通り、および流体供給部５４０から流出する。内側部材２０６の動きによって、最終的にはスライダー５１７を動かし、これは、同様に、流体のルートを流体供給部５４２から近位セクション５０６へと変更し、それにより、サイクルを繰り返す。

本実施形態はスプール弁５２４を用いるが、流体経路を切換えることができる他のタイプの弁が考慮される。さらに、スライド弁５１６は、スプール弁を含む、流体経路を切換えることができる様々な弁のうちの１つとし得る。

上記で説明しかつ対応する図面に示した実施形態は、ポートを開閉することによって線維を切断するプローブに関するが、本明細書で説明する原理は、他のタイプのカッターにも適用可能とし得ることが理解される。いくつかの例では、内側部材の動きは、ポートを開閉させない。むしろ、内側部材の動きによってカッターを動かし、カッターはポートを横切って動いて組織を切断するが、実際には、ポートを開閉させない。

図７Ａは、適用された圧力とプローブ切断速度との間の関係を示すグラフ７００である。グラフの縦軸７０２は圧力を表わす。グラフ７００の横軸７０４は時間を表す。点線７０６は閾値圧力レベルを表す。

グラフは、時間に応じて適用された圧力を示す。第１のモード７１０では、単一切断は、単一パルスの圧力を適用することによって行われる。単一切断は、コンソールに関連付けられた制御機構によって開始され得るか、またはプローブのハンドピースにある制御機構によって開始され得る。いくつかの例では、足踏みペダルがコンソールに接続されてもよく、プローブの操作者によって押されると、単一パルスがプローブに送給されるようにする。流体の単一パルスは、プローブに単一切断を実施させる。

第２のモード７１２では、コンソールは、一連のパルスがプローブに適用されて、プローブを低速の切断速度で動作するようにする。例えば、低速の切断速度は、１分当たり５００〜５，０００回の切断の範囲にあるとし得る。プローブ１１２は、コンソールに関連付けられた制御機構によって、低速の切断速度モード７１２で動作するように設定され得る。

プローブ１１２を単一切断モード７１０または低速の切断速度モード７１２で使用するとき、パルスに関連する圧力は、閾値レベル未満である。閾値レベルは、それを超えると、プローブを共振モードで動作させるようにするレベルである。例えば、図５、図６Ａ、および図６Ｂに関連して上述した実施形態では、閾値レベルよりも高い圧力を適用することによって、スプール弁５２４の位置を切換え、それゆえ、プローブ１１２を共振モード７１４にする。一例では、プローブが共振モードで動作する速度は、プローブが低速の切断速度モードで動作する速度よりも実質的に高速である。例えば、共振モード７１４は、１分当たり約７，５００〜５０，０００回の切断の範囲内の速度を伴い得る。

図７Ｂは、図７Ａのグラフによるプローブの内側部材２０６の位置を示すグラフ７２０である。縦軸７２２は内側部材２０６の位置を表す。横軸７２４は時間を表し、および図７Ａの横軸の時間に対応する。この例では、内側部材２０６は、近位位置７２６のデフォルト位置を有し、ここではポート２０８は開放している。流体のパルスがプローブ１１２に供給されると、内側部材２０６は遠位位置７２８に動き、ここではポート２０８は閉鎖される。それゆえ、流体のパルス７０８は、一時的に遠位位置７２８にある内側部材に対応する。

図８は、デュアルモード硝子体切除プローブを備える眼科手術システムを示す図である。本例によれば、システム８００は、コンソール８０２およびハンドピース８０６を含む。コンソール８０２は、制御システム８０４および加圧流体源８１０を含む。ハンドピース８０６は、上述のものと同じプローブ１１２としてもよいし、または眼の状態を治療するために操作者や外科医によって使用される別のプローブとしてもよい。この例では、遠位位置が、患者８０８の眼に挿入される。

コンソール８０２は、ハンドピース８０６を駆動しかつそれと連動するために必要な全ての構成要素を含む。コンソールの追加的な構成要素および特徴が当業者には明白であろう。コンソール８０２内の制御システム８０４は、ハンドピース８０６に所望の信号を提供し、内側部材をスリーブ部材に対して動かして硝子体原線維を切断し得る。

加圧流体源８１０は、圧力下にある流体のチャンバーを含み得る。流体は、液体または大気などの気体とし得る。加圧流体源は、異なるレベルの加圧流体をハンドピース８０６に適用するように調整され得る。具体的には、加圧流体源８１０は、定常圧力を適用し得る。または、加圧流体源８１０は、流体のパルスをハンドピース８０６に適用し得る。

図９は、デュアルモード硝子体切除プローブを用いて患者を治療するための、説明に役立つ方法を示すフローチャートである。本例によれば、方法９００は、９０２において、患者の眼に切開部を形成するステップを含む。９０４において、方法９００は、硝子体切除プローブを患者の眼に挿入するステップを含む。

いくつかの例によれば、プローブは、上述のようなデュアルモード作動要素を含む。プローブはまた、本体から遠位に延在する中空スリーブ部材を有する切断要素と、中空スリーブ部材内にある内側部材とを含む。

９０８において、方法９００は、プローブを共振モードで動作させるステップを含む。共振モードでは、加圧流体の一定の供給がプローブに適用される。その後、プローブ内にある作動要素は、適用された圧力下で前後に動く。例えば、作動要素の動きによって内側部材を動かすため、中空スリーブ部材の端部にあるポートを開閉する。

９１０において、方法９００は、プローブを非共振モードで動作させるステップを含む。非共振モードでは、加圧流体の１つ以上のパルスがプローブに供給されて、プローブに単一切断を実施させるかまたは低速の切断速度で動作させる。それゆえ、プローブの操作者は、外科手術を行うときに複数のオプションを有する。具体的には、操作者は、患者の眼から硝子体原線維を効率的に除去するために、所望の通りモードを変更し得る。

当業者は、本開示に含まれる実施形態は上述の特定の例示的な実施形態に限定されないことを認識するであろう。その点について、説明に役立つ実施形態を図示しかつ説明したが、広範囲の修正例、変更例、および代替例が、上述の開示において考慮される。そのような変形例は、本開示の範囲から逸脱することなく、上記に対してなされ得ることが理解される。従って、添付の特許請求の範囲は、広範囲におよび本開示と一致するように構成されることが適切である。
本明細書に開示される発明は以下の態様を含む。
〔態様１〕
患者の眼を治療するための眼科手術システムであって、前記システムは：
本体と；
前記本体から遠位に延在する切断要素であって：
端部にポートを含むスリーブ部材；
前記スリーブ部材内に配置された内側部材であって、前記スリーブ部材に対して軸方向に可動である内側部材
を含む切断要素と；
前記内側部材に固定された作動要素であって、共振モードおよび非共振モードの双方で動作するように構成された作動要素と
を含み、
前記共振モードでの動作によって、加圧流体の一定の供給の適用下で前記内側部材の往復式の動きを引き起こし、および前記非共振モードでの動作によって、加圧流体のパルスによる前記内側部材の動きを引き起こす、システム。
〔態様２〕
前記作動要素が：
チャンバーと；
前記チャンバー内で可動でありかつ前記内側部材に固定されたバネ押しダイアフラムと；
前記チャンバーと流体接続している切換え弁を含む流れ振り分け器であって、前記切換え弁は、前記内側部材と接続されており、前記内側部材の動きによって遅延式に前記弁を切換える、流れ振り分け器と
を含む、態様１に記載のシステム。
〔態様３〕
前記共振モードでの動作によって、前記切換え弁の動きを引き起こして、前記チャンバーに対して流体が往復式にポンプ式に注入されかつ排出される、態様２に記載のシステム。
〔態様４〕
前記非共振モードでの動作によって、流体の制御パルスが前記切換え弁を通過するときに前記内側部材の動きを引き起こして、単一切断が実施されるかまたは一連の単一切断が実施されるようにする、態様２に記載のシステム。
〔態様５〕
前記作動要素が、さらに：
チャンバーと；
前記チャンバーを遠位セクションおよび近位セクションに分割するダイアフラムであって、前記内側部材に固定されているダイアフラムと；
前記チャンバーの遠位セクションおよび前記チャンバーの前記近位セクションの双方と流体接続している切換え弁を含む流れ振り分け器であって、前記切換え弁は前記内側部材に接続されて、前記内側部材の動きによって前記切換え弁を切り替えるようにしている、流れ振り分け器と
を含む、態様１に記載のシステム。
〔態様６〕
前記共振モードにある間、前記作動要素は、前記弁に一定圧力を通過させることによって、前記内側部材を動かすように構成されており、前記弁の往復式の動きによって、往復式に、前記近位セクションに流体をポンプ式に注入する一方で前記遠位セクションを排出し、および前記遠位セクションに流体をポンプ式に注入する一方で前記近位セクションを排出するようにする、態様５に記載のシステム。
〔態様７〕
前記非共振モードにある間、前記作動要素は、前記内側部材に固定した前記弁を迂回する一方で、前記遠位セクションおよび前記近位セクションに対して往復式に流体をポンプ式に注入しおよびそこから排出することによって、制御式に前記内側部材を動かすように構成されている、態様５に記載のシステム。
〔態様８〕
前記切換え弁と流体連通している制御弁システムを含み、前記制御弁システムは、前記共振モードに対応する第１の配置構成と、前記非共振モードに対応する第２の配置構成とを有する、態様１に記載のシステム。
〔態様９〕
前記制御弁システムが前記本体によって担持されている、態様８に記載のシステム。
〔態様１０〕
前記制御弁システムが、前記非共振モードにある間は前記切換え弁を迂回するように構成され、かつ前記共振モードにある間は前記切換え弁に流体を連通させるように構成されている、態様８に記載のシステム。
〔態様１１〕
さらに：
前記制御弁システムを制御するように構成された制御システムと；
前記制御弁システムおよび前記切換え弁と連通している加圧流体源と
を含むコンソールを含む、態様８に記載のシステム。
〔態様１２〕
前記制御システムは、前記加圧流体源からの加圧流体が閾値を下回る間、前記非共振モードで動作し、および前記加圧流体が前記閾値を上回る間、前記共振モードで動作するように前記弁システムを制御するように構成されている、態様１１に記載のシステム。
〔態様１３〕
眼科手術システムであって、
プローブであって：
本体；
前記本体から遠位に延在する切断要素であって：
端部にポートを含むスリーブ部材；および
前記スリーブ部材内に配置された内側部材
を含む、切断要素；
前記スリーブ部材に対して前記内側部材を軸方向に動かすように構成された作動要素であって、
チャンバー；
前記チャンバー内で可動であるダイアフラム；および
前記内側部材の動きによって前記切換え弁の遅延切換えを引き起こすように、前記内側部材に協働的に関連付けられた流れ振り分け器
を含む、作動要素
を含むプローブと；
前記プローブと流体連通している加圧流体源を含むコンソールと
を含む、眼科手術システム。
〔態様１４〕
前記内側部材を、前記ポートが開放する位置に強制的にするように、前記ダイアフラムが付勢される、態様１３に記載のシステム。
〔態様１５〕
前記共振モードにある間、前記作動要素は、前記切換え弁に一定圧力を通過させることによって前記内側部材を動かして、前記流れ振り分け器の動きによって流体を前記チャンバーに対して往復式にポンプ式に注入しかつ排出できるように、構成され；および
前記非共振モードにある間、前記作動要素は、前記流れ振り分け器に制御圧力を通過させることによって前記内側部材を動かして、単一切断が実施されるかまたは低速の切断速度が実施されるようにするように、構成されている、態様１４に記載のシステム。
〔態様１６〕
前記ダイアフラムが、前記チャンバーを遠位セクションおよび近位セクションに分割するように位置決めされ、両セクションは、前記流れ振り分け器を通って前記コンソールと流体連通している、態様１３に記載のシステム。
〔態様１７〕
前記作動要素が、前記共振モードで動作しかつ一定圧力が前記流れ振り分け器を通過するときに前記内側部材を動かすように、構成され、前記流れ振り分け器は、前記流れ振り分け器の動きによって前記チャンバーに対して流体を往復式にポンプ式に注入しかつ排出できるように、配置されており；および
前記作動要素は、前記非共振モードで動作しかつ流体の制御パルスが前記流れ振り分け器を通過するときに前記内側部材を動かすように、構成され、前記流れ振り分け器は、単一切断が実施されるかまたは一連の単一切断が実施されるように、配置されている、態様１５に記載のシステム。
〔態様１８〕
硝子体切除プローブを使用する方法であって、
閾値超に加圧された加圧流体を前記硝子体切除プローブの作動要素に適用することによって、共振モードで動作させるステップであって、前記作動要素は、切断要素の内側部材を前記切断要素のスリーブ部材に対して往復式に作動させ、前記内側部材は、前記スリーブ部材内に位置決めされており、前記スリーブ部材はプローブの本体から遠位に延在し、前記スリーブ部材は、前記内側部材の作動によって前記ポートに入る組織を切断するように位置決めされたポートを含む、ステップと；
前記スリーブ部材に対する前記内側部材の動きの少なくとも１回の単一サイクルを引き起こすために、前記閾値未満の制御された加圧流体を適用することによって、非共振モードで動作させるステップと
を含む、方法。
〔態様１９〕
前記共振モードが、１分当たり約７，５００〜５０，０００回の切断の範囲の切断速度を含む、態様１８に記載の方法。
〔態様２０〕
さらに、前記非共振モードで一連の単一切断を適用して、低速の切断速度を適用し、前記低速の切断速度が、前記共振モードの切断速度よりも実質的に低速であるステップを含む、態様１８に記載の方法。

Claims (17)

1. 患者の眼を治療するための眼科手術システムであって、前記システムは：
   本体と；
   前記本体から遠位に延在する切断要素であって：
   端部にポートを含むスリーブ部材；
   前記スリーブ部材内に配置された内側部材であって、前記スリーブ部材に対して軸方向に可動である内側部材
   を含む切断要素と；
   前記内側部材に接続されたダイアフラムを有する作動チャンバーであって、該作動チャンバーにおける圧力変化が、前記ダイアフラムに、前記内側部材の動きをもたらす動きを引き起こす、作動チャンバーと、
   流れ振り分け器であって、該流れ振り分け器を前記作動チャンバーに接続する内部流れラインと少なくとも二つの外部流れラインとに接続される流れ振り分け器と、
   前記流れ振り分け器において前記内側部材に固定され、共振モードおよび非共振モードの双方で動作するように構成された作動要素であって、前記内側部材の最遠位位置への動きが、前記流れ振り分け器における作動要素の、最遠位位置から最近位位置への動きを引き起こし、前記流れ振り分け器における最遠位位置から最近位位置への前記作動要素の変化が、前記少なくとも二つの外部流れラインの内の、前記作動要素が最遠位位置にある際の外部流れラインとは異なる外部流れラインに前記内部流れラインを流体的に接続する、作動要素と、
   を含み、
   前記共振モードでの動作によって、加圧流体の一定の供給の適用下で前記内側部材の往復式の動きを引き起こし、および前記非共振モードでの動作によって、加圧流体のパルスによる前記内側部材の動きを引き起こす、システム。
2. 前記流れ振り分け器は、スライダーを有し、該スライダーは、前記内側部材の動きによって遅延式に該スライダーを切換えるように前記内側部材と接続されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記共振モードでの動作によって、前記スライダーの動きを引き起こして、前記流れ振り分け器に対して流体が往復式にポンプ式に注入されかつ排出される、請求項２に記載のシステム。
4. 前記非共振モードでの動作によって、流体の制御パルスが前記スライダーを通過するときに前記内側部材の動きを引き起こして、単一切断が実施されるかまたは一連の単一切断が実施されるようにする、請求項２に記載のシステム。
5. 前記少なくとも二つの外部流れラインは、切換え弁に接続される、請求項１に記載のシステム。
6. 前記共振モードにおいて、圧力は、前記少なくとも二つの外部流れラインの一方のみを通して適用される、請求項１に記載のシステム。
7. 前記共振モードにおいて、少なくとも一つの外部流れラインは、前記流れ振り分け器から大気を排出する、請求項１に記載のシステム。
8. 前記少なくとも二つの外部流れラインは、二つの外部流れラインから構成され、非共振モードにおいて、圧力は、前記二つの外部流れラインの両方を通して適用される、請求項１に記載のシステム。
9. 前記作動チャンバーは、前記ダイアフラムの遠位方向動きを抗するバネを有する、請求項１に記載のシステム。
10. 前記作動要素は、スライダーを有し、該スライダーは、最近位位置と最遠位位置との間を滑動するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
11. 前記スライダーは、前記内側部材の動きが前記スライダーの動きを引き起こすように、バネを通じて前記内側部材に直接的に接続される、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記スライダー及び前記内側部材は、共振様式で前後に動く、請求項１１に記載のシステム。
13. 眼科手術システムであって、
    プローブであって：
    本体；
    前記本体から遠位に延在する切断要素であって：
    端部にポートを含むスリーブ部材；および
    前記スリーブ部材内に配置された内側部材
    を含む、切断要素；
    前記スリーブ部材に対して前記内側部材を軸方向に動かすように構成された作動要素であって、
    作動チャンバー；
    前記内側部材に接続され、前記作動チャンバー内で可動であるダイアフラムであって、前記作動チャンバーにおける圧力変化が、前記ダイアフラムに、前記内側部材の動きをもたらす動きを引き起こす、ダイアフラム
    を含む作動要素；および
    流れ振り分け器であって、前記内側部材の動きによって該流れ振り分け器におけるスライダーの遅延切換えを引き起こすように、前記内側部材に協働的に関連付けられた流れ振り分け器
    を含むプローブと；
    前記プローブと流体連通している加圧流体源を含むコンソールと
    を含み、
    前記作動要素は、前記内側部材に固定され、共振モードおよび非共振モードの双方で動作するように構成され、
    前記共振モードでの動作によって、加圧流体の一定の供給の適用下で前記内側部材の往復式の動きを引き起こし、および前記非共振モードでの動作によって、加圧流体のパルスによる前記内側部材の動きを引き起こし、
    前記流れ振り分け器は、該流れ振り分け器を前記作動チャンバーに接続する内部流れラインと少なくとも二つの外部流れラインとに接続され、
    前記スライダーは、前記内側部材に接続され、
    前記内側部材の最遠位位置への動きが、前記スライダーの、最遠位位置から最近位位置への動きを引き起こし、
    前記スライダーの最遠位位置から最近位位置への動きが、前記少なくとも二つの外部流れラインの内の、前記スライダーが最遠位位置にある際の外部流れラインとは異なる外部流れラインを前記内部流れラインに流体的に接続する、
    眼科手術システム。
14. 前記内側部材を、前記ポートが開放する位置に強制的にするように、前記ダイアフラムが付勢される、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記共振モードにある間、前記作動要素は、前記流れ振り分け器に一定圧力を通過させることによって前記内側部材を動かして、前記スライダーの動きによって流体を前記作動チャンバーに対して往復式にポンプ式に注入しかつ排出できるように、構成され；および
    前記非共振モードにある間、前記作動要素は、前記流れ振り分け器に制御圧力を通過させることによって前記内側部材を動かして、単一切断が実施されるかまたは低速の切断速度が実施されるようにするように、構成されている、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記作動要素が、前記共振モードで動作しかつ一定圧力が前記流れ振り分け器を通過するときに前記内側部材を動かすように、構成され、前記流れ振り分け器は、前記スライダーの動きによって前記作動チャンバーに対して流体を往復式にポンプ式に注入しかつ排出できるように、配置されており；および
    前記作動要素は、前記非共振モードで動作しかつ流体の制御パルスが前記流れ振り分け器を通過するときに前記内側部材を動かすように、構成され、前記流れ振り分け器は、単一切断が実施されるかまたは一連の単一切断が実施されるように、配置されている、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記ダイアフラムが、前記作動チャンバーを遠位セクションおよび近位セクションに分割するように位置決めされ、両セクションは、前記流れ振り分け器を通って前記コンソールと流体連通している、請求項１３に記載のシステム。

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