JPH06189972A - スイツチ駆動手段を有する水晶体超音波吸引探針回路 - Google Patents

スイツチ駆動手段を有する水晶体超音波吸引探針回路

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JPH06189972A
JPH06189972A JP5237233A JP23723393A JPH06189972A JP H06189972 A JPH06189972 A JP H06189972A JP 5237233 A JP5237233 A JP 5237233A JP 23723393 A JP23723393 A JP 23723393A JP H06189972 A JPH06189972 A JP H06189972A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動回路のパワー消費を少なくする。 【構成】 駆動回路は、方形波波形においてパワーを印
加するために、制御信号の少なくとも一つに応答するト
ーテムポールスイッチと、供給電圧をトーテムポールス
イッチに供給するためのスイッチングレギュレータとを
含む。トーテムポールスイッチは、方形波波形の周波数
を初期的に変化させるために、制御信号の一つに応答す
る回路を付随している。レギュレータは、方形波波形の
振幅を制御するために、レギュレータによってトーテム
ポールスイッチに供給された電圧を変化させるための制
御回路からの第２制御信号に応答する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水晶体超音波吸引の分
野に関し、さらに詳細には、水晶体超音波吸引探針のた
めの駆動回路に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】人の眼における白内障の除去
のための超音波ハンドピース又は探針の使用が、非常に
公知である。一般に、水晶体超音波吸引と呼ばれるこの
手順は、眼の白内障を破裂させるために、生ずる残骸の
吸引と組み合わせて超音波探針を使用する。水晶体超音
波吸引探針は、従来、探針本体に付着した圧電結晶を含
む。結晶は、電源によって駆動され、電力を白内障に探
針によって印加される超音波パワーに変換する。
【０００３】探針によって印加されるパワー量は、駆動
電気波形の周波数と振幅の関数であり、一般に、探針を
使用する外科医の制御下におかれる。印加電気波形の周
波数は、パワー変換の効率性のために探針の共振周波数
に調整されるべきであることが公知である。
【０００４】水晶体超音波吸引探針のための先行技術の
駆動回路は、適切に機能するが、それらは改良できる。
例えば、先行技術の駆動回路は、所望よりも高いパワー
消費レベルを有する。パワー消費のこの高レベルは、非
効率であるだけでなく、他の欠点を生ずる。高パワー消
費は、より多くの熱を発生させ、所望よりもより多くの
ヒートシンクの使用を必要とし、装置の全重量及びサイ
ズを増大させ、多分、過剰熱を散逸させる付加的冷却フ
ァン又は他の手段を必要とする。
【０００５】本発明のいろいろな目的と特徴の中で、改
良効率の水晶体超音波吸引探針駆動回路の準備が注目さ
れる。
【０００６】第２の目的は、サイズと重量を縮小させた
探針駆動回路の準備である。
【０００７】第３の目的は、サイズと重量を縮小させた
探針駆動回路の準備である。
【０００８】他の目的と特徴は、部分的に明らかであ
り、部分的に以後指摘される。
【０００９】
【課題を解決するための手段】簡単には、本発明の水晶
体超音波吸引探針システムは、白内障等を乳化させるた
めに患者の眼への挿入用に適するサイズの遠位端部を有
する超音波ハンドピースを含む。ハンドピースは、電力
を超音波パワーに変換して患者に印加するための変換器
を含む。駆動回路は、電力を超音波ハンドピース変換器
に供給するために設けられる。超音波ハンドピース変換
器に駆動回路によって供給された電力を検知し、駆動回
路によって供給された電力の大きさを指示する電気信号
を供給するための回路が含められる。手動入力装置が、
水晶体超音波吸引探針システムの使用者によって望まれ
た変換器パワーレベルを指示する信号を設けるために含
められる。制御回路は、効率的な方法で印加パワーを制
御するための制御信号を駆動回路に設けるために、所望
の変換器パワーレベルを指示する信号と供給電気パワー
の大きさを指示する信号とに応答する。駆動回路は、方
形波波形においてパワーを印加するために制御信号の少
なくとも一つに応答するトーテムポールスイッチと、ト
ーテムポールスイッチに供給電圧を供給するためのスイ
ッチングレギュレータとを含む。トーテムポールスイッ
チは、方形波波形の周波数を初期的に変化させるために
制御信号の一つに応答する回路を付随している。レギュ
レータは、方形波波形の振幅を制御するために、レギュ
レータによってトーテムポールスイッチに供給された電
圧を変化させる制御回路からの第２制御信号に応答し、
これにより、探針に送出されたパワーを制御する。トー
テムポールスイッチの低ソースインピーダンスは、従来
の方法と比較して、駆動回路のパワー消費を実質的に縮
小させる。
【００１０】本発明の方法は、白内障等を乳化させるた
めに患者の眼への挿入用に適するサイズの遠位端部を備
えた超音波ハンドピースを有する水晶体超音波吸引装置
を駆動することを含み、このハンドピースは、患者への
印加のために電力を超音波パワーに変換するための変換
器を含み、この装置はまた、超音波ハンドピース変換器
に連結された駆動回路と所望の変換器パワーレベルを知
らせるための手動入力装置とを有する。駆動回路は、方
形波波形においてパワーを印加するための切り換え回路
を含む。方法は、駆動回路から超音波ハンドピース変換
器に電力を供給する段階と、駆動回路によって超音波ハ
ンドピース変換器に供給された電力を検知する段階と、
駆動回路によって供給された電力を所望の変換器パワー
レベルと比較する段階と、所望のパワーを変換器に効率
的に供給するために、方形波波形の振幅を制御する切り
換え回路への供給電圧を可変にするためのスイッチング
レギュレータを使用する段階とを含む。供給電圧は、手
動入力装置によって選択された所望の出力パワーに対応
するように変化される。
【００１１】類似の参照文字は、図面の幾つかの図を通
じて類似の部品を指示する。
【００１２】
【実施例】図面を参照すると、本発明の水晶体超音波吸
引探針システム１１は、白内障等を乳化させるために患
者の眼への挿入用に適するサイズの遠位端部を有する超
音波ハンドピース又は探針１３を含む。この発明の目的
のために、ハンドピース１３は、従来の圧電設計であ
り、電力を患者に印加するための超音波パワーに変換す
るための従来の変換器（不図示）を含む。
【００１３】駆動回路１５は、電力を超音波ハンドピー
ス１３の変換器に供給するために設けられる。駆動回路
によって実際に供給される電圧（図１にＶＡＰＬとラベ
ル付けされる）と電流（ＩＡＰＬとラベル付けされる）
は、従来の電圧及び電流検知回路１７によって検知さ
れ、そして印加電圧ＶＡＰＬと印加電流を表す電気信号
は、検知回路から制御コンピュータ１９に供給される。
制御コンピュータ１９は、ここで記載された機能を行う
ように適切にプラグラムされた従来のマイクロプロセッ
サーである。
【００１４】入力ＶＡＰＬとＩＡＰＬのほかに、コンピ
ュータ１９は、手動入力装置２１から入力（Ｆとラベル
付けされる）を受信する。入力装置２１は、踏子であ
り、これを用いて、外科医は、探針１２の出力パワーを
増大又は減少させるようにコンピュータに信号を送る。
【００１５】この発明の目的のために、制御コンピュー
タ１９は、駆動回路１５を制御するために３つの出力信
号（Ｖ、Ａと“ｆｒｅｑ”とラベル付けされる）を有す
る。所望レベルと探針の共振周波数において出力パワー
を設けるために、制御信号Ａと“ｆｒｅｑ”を設けるこ
とが、技術において公知である。本発明は、先行技術に
おいて教示された如く制御信号“ｆｒｅｑ”の変化に関
係しない。むしろ、発明は、制御ＡとＶを取り扱う。
【００１６】制御コンピュータからの制御信号Ａと“ｆ
ｒｅｑ”は、その出力がクラスＢ増幅器２５に供給され
る従来の電圧制御発振器に設けられる。クラスＢ増幅器
のためのパワーは、スイッチングレギュレータ２７から
獲得され、そして増幅器２５の出力は、変圧器２９を駆
動するために供給される。変圧器２９の出力は、探針１
３に印加され、そして同一出力は、上記の如く検知回路
１７によって検知される。
【００１７】スイッチングレギュレータ２７は、コンピ
ュータ１９からの他の制御信号、すなわち、制御信号Ｖ
の関数である供給電圧（ＶＡＤＪとラベル付けされる）
を増幅器２５に設ける。一般に、制御信号Ｖは、パワー
印加の効率を制御し、具体的には、増幅器のパワー消費
を実質的に最小にするために使用され、一方、制御信号
Ａは、探針に印加されたパワーレベルを制御するために
使用される。
【００１８】システム１１の動作は次の如くである。シ
ステム１１の使用中（探針１３の共振周波数を検出する
ための制御信号“ｆｒｅｑ”の初期調整後）、制御コン
ピュータ１９は、踏子２１から信号Ｆを受信し、その信
号は、使用者が探針１３に印加することを望むパワーレ
ベルを表す。コンピュータ１９は、応答して、所望のパ
ワーレベルを探針に近似的に供給するために、電圧制御
発振器２３に対して振幅制御信号Ａを調整する。実印加
電圧及び電流ＶＡＰＬとＩＡＰＬが検知され、そしてそ
れらを表す信号は、コンピュータ１９に供給され、駆動
回路とコンピュータ１９の間の制御ループを閉じる。コ
ンピュータは、入力信号Ｆに対応する所望パワーを探針
に送り出すように、必要に応じて、制御信号Ａを調整す
るために、実印加パワーに関する情報を使用する。
【００１９】信号Ａの制御は所望パワーを探針に印加さ
せるが、それは、駆動回路１５の効率にいかなる制御も
及ぼさない。その効率を制御し、パワー消費を実質的に
最小にするために、コンピュータ１９は、さらに、スイ
ッチングレギュレータ２７への制御信号Ｖを調整する。
スイッチングレギュレータ（好ましくは、ブーストレギ
ュレータ、但し、他の形式のスイッチングレギュレータ
も使用される）は、制御信号Ｖにより指令されて調節さ
れる一定電圧（ＶＦＩＸＥＤとラベル付けされる）を設
けられる。制御信号Ｖの調整は、スイッチングレギュレ
ータの供給電圧出力ＶＡＤＪを制御された方法で変化さ
せる。
【００２０】供給電圧ＶＡＤＪの値は、次の如く決定さ
れる。図２を参照すると、電圧ＶＢは、変圧器２９に印
加された信号である。その信号は、振幅ＶＰの正弦波で
ある。こうして、電圧ＶＢは、２＊ＶＰのピークピーク
振幅を有する。クラスＢ増幅器２５は、ＶＢ＝ＶＡＤＪ
／２＋ＶＰ＊ｓｉｎｗｔの如く作動する。コンピュータ
１９は、ＶＰが踏子信号Ｆに応答して変化する時、供給
電圧ＶＡＤＪが、レベルＶＡＤＪ＝２＊ＶＰ＋２＊ＶＭ
にとどまる如くスイッチングレギュレータ２７を制御す
る。ＶＭは、信号が大きな歪みなしに適正に伝達される
如く、クラスＢ増幅器によって必要とされた限界電圧で
ある。ＶＡＤＪがこの値（２＊（ＶＰ＋ＶＭ））よりも
大きかったならば、余分のパワーは、増幅器２５におい
て散逸される。ＶＡＤＪがこの値よりも小さいならば、
信号は歪まされる。
【００２１】図３を参照すると、本発明の第２実施態様
は、第１実施態様と同様であるが、クラスＢ増幅器２５
の代わりに、整形フィルター３３を従えたトーテムポー
ルスイッチ３１を有する。図１のシステムと同様な方法
で、制御コンピュータ１９は、探針１３に印加される所
望パワーレベルを表す信号Ｆを踏子２１から受信する。
それから、制御コンピュータは、供給電圧Ｖｓの大きさ
を制御するスイッチングレギュレータ２７への振幅信号
Ａを調整する。Ｖｓの値は、整形フィルター３３に印加
される方形波Ｖｓｑの振幅を決定する。整形フィルター
（通常帯域フィルター）は、方形波（及び任意のＤＣレ
ベル）の調波を拒絶し、そして基本周波数のみを通過さ
せる。こうして、出力Ｖｓｉｇは、変圧器と検知回路２
９に印加されるシヌソイド信号である。回路２９は、探
針への印加電圧及び電流、すなわち、ＶａｐｌとＩａｐ
ｌを検知する。これらの信号から、探針に印加された実
パワーが、制御コンピュータによって算定される。これ
により、制御コンピュータは、制御ループを閉じさせ、
制御信号Ａで信号Ｆによって指令された所望パワーを探
針に送出させる。
【００２２】信号“ｆｒｅｑ”によって制御された周波
数は、探針の共振周波数を検出するために動作の開始時
に一度調整され、その後、一定にされることが再び理解
される。所望パワーの変化は、制御信号“Ａ”を変化さ
せることにより為される。
【００２３】３Ａ図を参照すると、ＶＣＯ２３からの出
力は、トーテムポールスイッチ３１のスイッチ制御及び
駆動部分３９に供給され、図４の頂部線に示された方形
波出力を設けるために、スイッチ４１と４３を開閉させ
ることが見られる。この方形波は、図４の底部線に示さ
れたシヌソイド波形Ｖｓｉｇを設けるために、整形フィ
ルター３３によって濾過される。
【００２４】本発明のシステムは、先行技術のシステム
に比べて非常に高い効率を設けることが判明した。例え
ば、先行技術のシステムでは、供給電圧Ｖｓは、最大パ
ワーが最大負荷抵抗を有する負荷に送出される如く、十
分に大きなある値において固定される。比較目的のため
に、３つのシステムのすべて（先行技術、図１と図３）
は、２０Ｗの最大パワーを２．２オーム〜１１．１オー
ムの範囲の負荷に送り出すように設計されると仮定す
る。
【００２５】先行技術のシステムは、最大パワー（２０
Ｗ）を最大抵抗負荷（１１．１オーム）に送り出すこと
ができるためには、４８Ｖの供給電圧を有さなけれなら
ない。比較のために、先行技術のシステムにおける散逸
パワーは、１１．１オームにおいて８．９Ｗ（６８．７
％の効率）から２．２オームにおいて４５．１Ｗ（３
０．７％の効率）まで変化するように算定される。対照
的に、図１のシステムは、１１．１オームにおいて先行
技術のシステムと同一のパワー散逸を有するが、２．２
オームにおいてわずかに１３．６Ｗ（５９．６％の効
率）のパワー散逸を有するにすぎない。これは、低抵抗
において先行技術のシステムの効率をほぼ倍増する。平
均負荷抵抗（約４オーム）においてさえ、図１のシステ
ムは、先行技術のシステムよりも約２０％より効率が良
い。
【００２６】図３のシステムは、さらにずっと効率が良
い。効率は、負荷抵抗が２．２〜１１．１オームに変化
する時、約９５％〜９９％に変化する。これは、非常に
大きな改良である。図３のシステムで取り扱われる最大
散逸は、１ワットよりも小さい。この散逸レベルにおい
て、幾つかの応用ではヒートシンクを完全に消去するこ
とが可能である。
【００２７】上記の効率は理論的であるが、実際には、
密接に近似され、先行技術に比べて大きな実際的な利点
を図１と図３のシステムに与える。さらに、上記の効率
は、増幅器のみに関し、スイッチングレギュレータの使
用から生まれる効率には関係しないことが注目される。
【００２８】上記の構成要素は、単に例示としてである
ことが認識される。多数の類似の構成要素が、同発明で
使用される。本構成及び方法の多数の変形が使用され
る。与えられた実施例は、単に例示としてであり、限定
的な意味において解釈されてはならない。
【００２９】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。
【００３０】１．白内障等を乳化させるために患者の眼
への挿入用に適するサイズの遠位端部を有する超音波ハ
ンドピースであり、該ハンドピースは、電力を患者に印
加するための超音波パワーに変換するための変換器を含
む超音波ハンドピースと、超音波ハンドピース変換器に
電力を供給するための駆動回路手段と、超音波ハンドピ
ース変換器に駆動回路手段によって供給された電力を検
知し、駆動回路手段によって供給された該電力の大きさ
を指示する電気信号を供給するための手段と、水晶体超
音波吸引探針システムの使用者によって望まれた変換器
パワーレベルを指示する信号を設けるための手動入力手
段と、印加パワーとパワー印加の効率を制御するための
制御信号を駆動回路手段に設けるために、所望の変換器
パワーレベルを指示する信号と供給電力の大きさを指示
する信号とに応答する制御回路手段とを具備し、該駆動
回路手段は、所望レベルにおいてパワーを印加するため
に制御信号の少なくとも一つに応答する増幅器手段と、
増幅器手段に供給電圧を供給するためのレギュレータ手
段とを含み、該レギュレータ手段は、増幅器のパワー消
費を実質的に最小にするために、レギュレータ手段によ
って増幅器手段に供給されたピーク電圧を変化させるよ
うに制御回路手段からの第２制御信号に応答する水晶体
超音波吸引探針システム。
【００３１】２．駆動回路手段が、駆動回路手段によっ
て供給された電圧の周波数と振幅を制御するための発振
器を含み、該増幅器手段が、制御信号によって設定され
た所望レベルにおいて電力を設けるために、発振器の出
力に連結される上記１に記載の水晶体超音波吸引探針シ
ステム。
【００３２】３．発振器が、正弦波発振器であり、制御
回路が、増幅器の所望ピーク出力電圧よりもほんのわず
かに大きなレギュレータ手段からの供給電圧を生じさせ
る制御信号をレギュレータ手段に設けるために入力信号
に応答する上記２に記載の水晶体超音波吸引探針システ
ム。
【００３３】４．レギュレータ手段が、増幅器手段の所
望出力電圧と限界電圧の２倍の総和に等しい供給電圧を
設けるために制御回路によって制御され、ここで、限界
電圧は、増幅器手段により大きな歪みなしに発振器手段
から信号を伝達させながら、供給電圧を最小にするよう
に選ばれ、該制御手段は、増幅器手段の供給電圧と所望
の出力電圧を制御する上記３に記載の水晶体超音波吸引
探針システム。
【００３４】５．レギュレータ手段が、その出力電圧が
制御回路手段からの第２制御信号によって制御されるス
イッチングレギュレータである上記１に記載の水晶体超
音波吸引探針システム。
【００３５】６．増幅器の出力が、変圧器の入力に連結
され、変圧器の出力が、超音波ハンドピース変換器を駆
動するように連結され、超音波ハンドピースに供給され
た電力を検知するための該手段が、該供給電力を検知す
るために変圧器に連結される上記１に記載の水晶体超音
波吸引探針システム。
【００３６】７．白内障等を乳化させるために患者の眼
への挿入用に適するサイズの遠位端部を有する超音波ハ
ンドピースであり、該ハンドピースは、電力を患者に印
加するための超音波パワーに変換するための変換器を含
む超音波ハンドピースと、超音波ハンドピース変換器に
電力を供給するための駆動回路手段と、超音波ハンドピ
ース変換器に駆動回路手段によって供給された電力を検
知し、駆動回路手段によって供給された該電力の大きさ
を指示する電気信号を供給するための手段と、水晶体超
音波吸引探針システムの使用者によって望まれた変換器
パワーレベルを指示する信号を設けるための手動入力手
段と、効率的な方法で印加パワーを制御するための制御
信号を駆動回路手段に設けるために、所望の変換器パワ
ーレベルを指示する信号と供給電力の大きさを指示する
信号とに応答する制御回路手段とを具備し、該駆動回路
手段は、方形波波形においてパワーを印加するために制
御信号の少なくとも一つに応答する切り換え手段と、切
り換え手段に供給電圧を供給するためのレギュレータ手
段とを含み、該切り換え手段は、方形波波形の周波数を
初期的に変化させるために制御信号の該一つに応答する
手段を含み、該レギュレータ手段は、方形波波形の振幅
を制御するためにレギュレータ手段によって切り換え手
段に供給された電圧を変化させるための制御回路手段か
らの第２制御信号に応答し、これにより探針へ送り出さ
れたパワーを制御する水晶体超音波吸引探針システム。
【００３７】８．切り換え手段が、方形波波形の周波数
を初期的に設定するために制御信号の該一つに直接に応
答する発信器を含み、該制御信号は、発信器の発信周波
数を制御する上記７に記載の水晶体超音波吸引探針シス
テム。
【００３８】９．方形波波形が、約５０パーセントのデ
ューティサイクルを有する上記８に記載の水晶体超音波
吸引探針システム。
【００３９】１０．方形波波形の一定周波数に対して、
制御回路が、所望の変換器パワーレベルを変換器に設け
るように選択された大きさの供給電圧を供給するよう
に、レギュレータ手段を制御する上記７に記載の水晶体
超音波吸引探針システム。
【００４０】１１．レギュレータ手段が、その出力電圧
が制御回路手段からの第２制御信号によって制御される
スイッチングレギュレータである上記７に記載の水晶体
超音波吸引探針システム。
【００４１】１２．切り換え手段の出力が、整形フィル
ターに連結され、整形フィルターの出力が、変圧器の入
力に連結され、変圧器の出力が、超音波ハンドピース変
換器を駆動するように連結され、超音波ハンドピースに
供給された電力を検知するための該手段が、該供給電力
を検知するために変圧器に連結される上記７に記載の水
晶体超音波吸引探針システム。
【００４２】１３．切り換え手段が、トーテムポールス
イッチを含む上記１に記載の水晶体超音波吸引探針シス
テム。
【００４３】１４．トーテムポールスイッチが、従来の
クラスＡ、クラスＢ及びクラスＡＢ増幅器よりも実質的
に低いソースインピーダンスを有し、これにより、駆動
回路のパワー効率を大きく改良する上記１３に記載の水
晶体超音波吸引探針システム。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水晶体超音波吸引探針システムのブロ
ック図を示す。
【図２】図１のシステムに係わる電圧レベルを示す図で
ある。
【図３】本発明の水晶体超音波吸引探針システムの第２
実施態様のブロック図、及びその部分の略図（Ａ）であ
る。
【図４】図３のシステムの駆動回路の部分の方形波出力
を示す図である。
【符号の説明】
１１ 探針システム １２ 探針 １３ ハンドピース １５ 駆動回路 １７ 電流検知回路 １９ 制御コンピユータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 白内障等を乳化させるために患者の眼へ
    の挿入用に適するサイズの遠位端部を有する超音波ハン
    ドピースであり、該ハンドピースは、電力を患者に印加
    するための超音波パワーに変換するための変換器を含む
    超音波ハンドピースと、超音波ハンドピース変換器に電
    力を供給するための駆動回路手段と、超音波ハンドピー
    ス変換器に駆動回路手段によって供給された電力を検知
    し、駆動回路手段によって供給された該電力の大きさを
    指示する電気信号を供給するための手段と、水晶体超音
    波吸引探針システムの使用者によって望まれた変換器パ
    ワーレベルを指示する信号を設けるための手動入力手段
    と、印加パワーとパワー印加の効率を制御するための制
    御信号を駆動回路手段に設けるために、所望の変換器パ
    ワーレベルを指示する信号と供給電力の大きさを指示す
    る信号とに応答する制御回路手段とを具備し、該駆動回
    路手段は、所望レベルにおいてパワーを印加するために
    制御信号の少なくとも一つに応答する増幅器手段と、増
    幅器手段に供給電圧を供給するためのレギュレータ手段
    とを含み、該レギュレータ手段は、増幅器のパワー消費
    を実質的に最小にするために、レギュレータ手段によっ
    て増幅器手段に供給されたピーク電圧を変化させるよう
    に制御回路手段からの第２制御信号に応答する水晶体超
    音波吸引探針システム。
  2. 【請求項２】 白内障等を乳化させるために患者の眼へ
    の挿入用に適するサイズの遠位端部を有する超音波ハン
    ドピースであり、該ハンドピースは、電力を患者に印加
    するための超音波パワーに変換するための変換器を含む
    超音波ハンドピースと、超音波ハンドピース変換器に電
    力を供給するための駆動回路手段と、超音波ハンドピー
    ス変換器に駆動回路手段によって供給された電力を検知
    し、駆動回路手段によって供給された該電力の大きさを
    指示する電気信号を供給するための手段と、水晶体超音
    波吸引探針システムの使用者によって望まれた変換器パ
    ワーレベルを指示する信号を設けるための手動入力手段
    と、効率的な方法で印加パワーを制御するための制御信
    号を駆動回路手段に設けるために、所望の変換器パワー
    レベルを指示する信号と供給電力の大きさを指示する信
    号とに応答する制御回路手段とを具備し、該駆動回路手
    段は、方形波波形においてパワーを印加するために制御
    信号の少なくとも一つに応答する切り換え手段と、切り
    換え手段に供給電圧を供給するためのレギュレータ手段
    とを含み、該切り換え手段は、方形波波形の周波数を初
    期的に変化させるために制御信号の該一つに応答する手
    段を含み、該レギュレータ手段は、方形波波形の振幅を
    制御するためにレギュレータ手段によって切り換え手段
    に供給された電圧を変化させるための制御回路手段から
    の第２制御信号に応答し、これにより探針へ送り出され
    たパワーを制御する水晶体超音波吸引探針システム。
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DE (2) DE69333234T2 (ja)
ES (2) ES2207876T3 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7077820B1 (en) 2002-10-21 2006-07-18 Advanced Medical Optics, Inc. Enhanced microburst ultrasonic power delivery system and method
US7169123B2 (en) 1997-01-22 2007-01-30 Advanced Medical Optics, Inc. Control of pulse duty cycle based upon footswitch displacement
US7316664B2 (en) 2002-10-21 2008-01-08 Advanced Medical Optics, Inc. Modulated pulsed ultrasonic power delivery system and method
US7485106B2 (en) 1997-01-22 2009-02-03 Advanced Medical Optics, Inc. Micro-burst ultrasonic power delivery
US7785336B2 (en) 2006-08-01 2010-08-31 Abbott Medical Optics Inc. Vacuum sense control for phaco pulse shaping
US7846126B2 (en) 2003-07-14 2010-12-07 Abbott Medical Optics, Inc. System and method for modulated surgical procedure irrigation and aspiration
JP2010538714A (ja) * 2007-09-13 2010-12-16 カール ツァイス サージカル ゲーエムベーハー 水晶体超音波乳化吸引装置及び該装置の動作方法
US10245179B2 (en) 2002-10-21 2019-04-02 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. System and method for pulsed ultrasonic power delivery employing cavitation effects

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5431664A (en) * 1994-04-28 1995-07-11 Alcon Laboratories, Inc. Method of tuning ultrasonic devices
US5843109A (en) * 1996-05-29 1998-12-01 Allergan Ultrasonic handpiece with multiple piezoelectric elements and heat dissipator
US5971949A (en) * 1996-08-19 1999-10-26 Angiosonics Inc. Ultrasound transmission apparatus and method of using same
US6203516B1 (en) 1996-08-29 2001-03-20 Bausch & Lomb Surgical, Inc. Phacoemulsification device and method for using dual loop frequency and power control
CA2264663C (en) * 1996-08-29 2004-11-09 Bausch & Lomb Surgical, Inc. Dual loop frequency and power control
US5808396A (en) * 1996-12-18 1998-09-15 Alcon Laboratories, Inc. System and method for tuning and controlling an ultrasonic handpiece
US5938677A (en) * 1997-10-15 1999-08-17 Alcon Laboratories, Inc. Control system for a phacoemulsification handpiece
US6028387A (en) * 1998-06-29 2000-02-22 Alcon Laboratories, Inc. Ultrasonic handpiece tuning and controlling device
US6660013B2 (en) * 1999-10-05 2003-12-09 Omnisonics Medical Technologies, Inc. Apparatus for removing plaque from blood vessels using ultrasonic energy
US20040097996A1 (en) 1999-10-05 2004-05-20 Omnisonics Medical Technologies, Inc. Apparatus and method of removing occlusions using an ultrasonic medical device operating in a transverse mode
US6997935B2 (en) * 2001-11-20 2006-02-14 Advanced Medical Optics, Inc. Resonant converter tuning for maintaining substantially constant phaco handpiece power under increased load
US20040092921A1 (en) * 2002-10-21 2004-05-13 Kadziauskas Kenneth E. System and method for pulsed ultrasonic power delivery employing cavitation effects
US7178530B2 (en) * 2002-10-25 2007-02-20 Rines Robert H Method of ameliorating vision-inhibiting effects of cataracts and the like
US20050187514A1 (en) * 2004-02-09 2005-08-25 Omnisonics Medical Technologies, Inc. Apparatus and method for an ultrasonic medical device operating in a torsional mode
US7794414B2 (en) * 2004-02-09 2010-09-14 Emigrant Bank, N.A. Apparatus and method for an ultrasonic medical device operating in torsional and transverse modes
US20050267488A1 (en) * 2004-05-13 2005-12-01 Omnisonics Medical Technologies, Inc. Apparatus and method for using an ultrasonic medical device to treat urolithiasis
US20050256410A1 (en) * 2004-05-14 2005-11-17 Omnisonics Medical Technologies, Inc. Apparatus and method for an ultrasonic probe capable of bending with aid of a balloon
US20060116610A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 Omnisonics Medical Technologies, Inc. Apparatus and method for an ultrasonic medical device with variable frequency drive
US8565839B2 (en) 2005-10-13 2013-10-22 Abbott Medical Optics Inc. Power management for wireless devices
US8380126B1 (en) 2005-10-13 2013-02-19 Abbott Medical Optics Inc. Reliable communications for wireless devices
GB2442021A (en) * 2006-09-21 2008-03-26 Dyson Technology Ltd Controlling the power supplied to a high frequency agitator
US9295765B2 (en) 2006-11-09 2016-03-29 Abbott Medical Optics Inc. Surgical fluidics cassette supporting multiple pumps
US8414534B2 (en) 2006-11-09 2013-04-09 Abbott Medical Optics Inc. Holding tank devices, systems, and methods for surgical fluidics cassette
US9522221B2 (en) 2006-11-09 2016-12-20 Abbott Medical Optics Inc. Fluidics cassette for ocular surgical system
US10959881B2 (en) 2006-11-09 2021-03-30 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Fluidics cassette for ocular surgical system
US8491528B2 (en) 2006-11-09 2013-07-23 Abbott Medical Optics Inc. Critical alignment of fluidics cassettes
US10485699B2 (en) 2007-05-24 2019-11-26 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Systems and methods for transverse phacoemulsification
US10596032B2 (en) 2007-05-24 2020-03-24 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. System and method for controlling a transverse phacoemulsification system with a footpedal
US10363166B2 (en) 2007-05-24 2019-07-30 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. System and method for controlling a transverse phacoemulsification system using sensed data
US10342701B2 (en) 2007-08-13 2019-07-09 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Systems and methods for phacoemulsification with vacuum based pumps
US8303613B2 (en) * 2007-12-07 2012-11-06 Zevex, Inc. Ultrasonic instrument using langevin type transducers to create transverse motion
CA2742981C (en) 2008-11-07 2017-09-12 Abbott Medical Optics Inc. Surgical cassette apparatus
US8749188B2 (en) * 2008-11-07 2014-06-10 Abbott Medical Optics Inc. Adjustable foot pedal control for ophthalmic surgery
EP2341840B2 (en) 2008-11-07 2019-10-09 Abbott Medical Optics Inc. Method for programming foot pedal settings and controlling performance through foot pedal variation
WO2010054142A1 (en) 2008-11-07 2010-05-14 Abbott Medical Optics Inc. Controlling of multiple pumps
US9795507B2 (en) 2008-11-07 2017-10-24 Abbott Medical Optics Inc. Multifunction foot pedal
US10219940B2 (en) 2008-11-07 2019-03-05 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Automatically pulsing different aspiration levels to an ocular probe
AU2009313402C1 (en) 2008-11-07 2015-10-15 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Automatically switching different aspiration levels and/or pumps to an ocular probe
US9492317B2 (en) 2009-03-31 2016-11-15 Abbott Medical Optics Inc. Cassette capture mechanism
CN102283680B (zh) * 2011-05-18 2013-03-06 中国医学科学院生物医学工程研究所 一种白内障晶状体硬度超声测量系统
US9050627B2 (en) 2011-09-02 2015-06-09 Abbott Medical Optics Inc. Systems and methods for ultrasonic power measurement and control of phacoemulsification systems
GB2496398B (en) * 2011-11-09 2018-03-21 Cotswold Micro Systems Ltd A power supply
US9700457B2 (en) 2012-03-17 2017-07-11 Abbott Medical Optics Inc. Surgical cassette
US11191669B2 (en) 2012-03-26 2021-12-07 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Tapered structure in a phacoemulsification device for node placement
US11197778B2 (en) 2012-03-26 2021-12-14 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Tapered structure in a phacoemulsification device for node placement
US11877953B2 (en) 2019-12-26 2024-01-23 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Phacoemulsification apparatus

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4378530A (en) * 1979-07-04 1983-03-29 Unisearch Limited High-efficiency low-distortion amplifier
WO1984003828A1 (en) * 1983-04-04 1984-10-11 Sumitomo Bakelite Co Ultrasonic oscillator
US4827911A (en) * 1986-04-02 1989-05-09 Cooper Lasersonics, Inc. Method and apparatus for ultrasonic surgical fragmentation and removal of tissue
US4793345A (en) * 1987-06-24 1988-12-27 Lehmer Donald E High voltage protection circuit for ultrasonic cataract remover
US4868445A (en) * 1988-06-20 1989-09-19 Wand Saul N Self tuned ultrasonic generator system having wide frequency range and high efficiency
JPH071130Y2 (ja) * 1988-10-25 1995-01-18 オリンパス光学工業株式会社 超音波処置装置
US5151085A (en) * 1989-04-28 1992-09-29 Olympus Optical Co., Ltd. Apparatus for generating ultrasonic oscillation
DE3925459A1 (de) * 1989-08-01 1991-02-14 Ferton Holding Ultraschallerzeuger mit einem piezoelektrischen wandler
US5220272A (en) * 1990-09-10 1993-06-15 Linear Technology Corporation Switching regulator with asymmetrical feedback amplifier and method

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7169123B2 (en) 1997-01-22 2007-01-30 Advanced Medical Optics, Inc. Control of pulse duty cycle based upon footswitch displacement
US7485106B2 (en) 1997-01-22 2009-02-03 Advanced Medical Optics, Inc. Micro-burst ultrasonic power delivery
US9788998B2 (en) 1997-01-22 2017-10-17 Abbott Medical Optics Inc. Control of pulse duty cycle based upon footswitch displacement
US9642745B2 (en) 2002-10-21 2017-05-09 Abbott Medical Optics Inc. Modulated pulsed ultrasonic power delivery system and method
US7316664B2 (en) 2002-10-21 2008-01-08 Advanced Medical Optics, Inc. Modulated pulsed ultrasonic power delivery system and method
US10765557B2 (en) 2002-10-21 2020-09-08 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Modulated pulsed ultrasonic power delivery system and method
US10245179B2 (en) 2002-10-21 2019-04-02 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. System and method for pulsed ultrasonic power delivery employing cavitation effects
US9707127B2 (en) 2002-10-21 2017-07-18 Abbott Medical Optics Inc. Modulated pulsed ultrasonic power delivery system and method
US7077820B1 (en) 2002-10-21 2006-07-18 Advanced Medical Optics, Inc. Enhanced microburst ultrasonic power delivery system and method
US8852138B2 (en) 2002-10-21 2014-10-07 Abbott Medical Optics Inc. Modulated pulsed ultrasound power delivery system and method
US8814821B2 (en) 2003-07-14 2014-08-26 Abbott Medical Optics Inc. System and method for modulated surgical procedure irrigation and aspiration
US9545334B2 (en) 2003-07-14 2017-01-17 Abbott Medical Optics, Inc. System and method for modulated surgical procedure irrigation and aspiration
US7846126B2 (en) 2003-07-14 2010-12-07 Abbott Medical Optics, Inc. System and method for modulated surgical procedure irrigation and aspiration
US8034067B2 (en) 2006-08-01 2011-10-11 Abbott Medical Optics Inc. Vacuum sense control for phaco pulse shaping
US7785336B2 (en) 2006-08-01 2010-08-31 Abbott Medical Optics Inc. Vacuum sense control for phaco pulse shaping
JP2010538714A (ja) * 2007-09-13 2010-12-16 カール ツァイス サージカル ゲーエムベーハー 水晶体超音波乳化吸引装置及び該装置の動作方法

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Publication number Publication date
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US5388569A (en) 1995-02-14
ATE250911T1 (de) 2003-10-15
DE69333234D1 (de) 2003-11-06
ATE185692T1 (de) 1999-11-15
DE69333234T2 (de) 2004-08-05
EP0586882B1 (en) 1999-10-20
EP0930051B1 (en) 2003-10-01
AU670807B2 (en) 1996-08-01
DE69326810T2 (de) 2000-05-25
ES2139617T3 (es) 2000-02-16
JP3399043B2 (ja) 2003-04-21
AU4610193A (en) 1994-03-10
EP0930051A2 (en) 1999-07-21
DE69326810D1 (de) 1999-11-25
CA2105431A1 (en) 1994-03-05
ES2207876T3 (es) 2004-06-01
CA2105431C (en) 2003-04-29

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