JPH07313517A - 流体ジェットによる組織の摘出及び除去装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周辺の組織に外傷を与えることなく、組織の
ターゲット部分のみを乳化して摘出除去する組織除去装
置及び方法を提供することを目的とする。 【構成】 高圧流体を組織に向ける内側のジェットチュ
ーブ（１９）と、流体及び乳化された組織を吸引する外
側の吸引チューブ（２１）と、を備えるカニューレプロ
ーブ（１８）を有するハンドピース（１１）を備える組
織除去装置。ジェットチューブ（１９）は、流体圧力装
置に連結され、組織上に高圧流体搏動を噴出し、組織を
乳化する。該乳化された組織は、吸引チューブ（２１）
により流体ともに吸引され、除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に外科手術での組
織の摘出及び除去、特に組織を摘出及び除去するために
流体ジェット手段を用いる組織の摘出及び除去装置並び
に方法に関する。特に、本発明は、白内障及び同様の障
害を処置するために、目の水晶体を乳化し除去する装置
及び方法に向けられる。

【０００２】

【従来の技術】近年、外科手術での白内障の処置は、ル
ーチン化され成功率が高くなってきている。一般に、冒
された目の水晶体は目の被膜から除去され、水晶体補綴
物が被膜内に組み込まれる。水晶体補綴物及び屈折力の
慎重な選択により、水晶体補綴物がなければ目が見えな
かったであろう患者に、正常な視界を提供することがで
きることが多い。

【０００３】伝統的な外科技術により白内障に冒された
水晶体を除去する工程は、本来、困難であるとされてき
た。単一の対象物としての硬い水晶体の除去を可能とす
るに十分な大きさの切開口は、デリケートな目の構造に
外傷を与えるので、結果的に回復を遅らせ、患者に不快
感を与えることになる。さらに、目の後眼房の繊維質の
硝子液が前眼房を侵すことを防ぎ、且つ虹彩及び他の重
要な組織を冒すことを防ぐために、水晶体被膜の後部壁
の完全性を維持することがきわめて重要であると考えら
れている。伝統的な外科技術により、被膜は容易に損傷
を受ける。

【０００４】これらの制約の結果として、マイクロカッ
ター及び音波乳化等の新しい技術が導入されており、白
内障除去手術の安全性が高められ、目の外傷が減少して
いる。マイクロカッター技術において、吸入口を含む外
部の鞘内を内側のニードルが往復運動し、内側のニード
ルに負荷された真空圧により該吸入口内に組織が吸引さ
れ、該組織は、ニードルの端部により挟み取られ、ニー
ドルを通る真空誘導流により引き離される。この態様に
おいて、目の水晶体等の硬い対象物は、数多くすなわち
細かく切断され、小さな穿刺孔を通して除去されるであ
ろう。音波乳化技術において、超音波エネルギーが音波
プローブを介して水晶体に向けられ、水晶体を破砕して
乳化し、次いで真空流路が水晶体破片を除去する。

【０００５】これらの技術は、一般に成功しているが、
なお制限を有する。マイクロカッターは、水晶体組織の
全てを除去できないし、増強すれば、水晶体被膜の後部
壁に孔を穿刺する。同様に、音波乳化にて使用される音
波プローブは、水晶体に向けることができるエネルギー
の増幅が制限されるので、水晶体組織の全てを乳化する
ことができない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、外傷
を与えることなく、組織ターゲットのみを摘出し除去す
る装置及び方法を提供することにある。特に、目の水晶
体皮膜の後部壁等に外傷を与えずに、水晶体を乳化し摘
出除去する装置及び方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、一般に、目の
水晶体等の組織を摘出し除去するための装置及び方法を
含む。本発明は、水晶体組織を破砕し乳化するためにジ
ェット手段すなわち流体ジェットを用い、乳化された水
晶体組織を除去するために吸引手段すなわち真空吸引を
用いる。

【０００８】本発明の組織除去装置は、プローブ組立体
を有するペンシル状のハンドピースを含み、該プローブ
組立体はハンドピースの末端部から延びている。プロー
ブ組立体は、内側のジェットチューブと、その外側に同
心円上にある吸引チューブと、を含み、該ジェットチュ
ーブは流体の高圧ジェットを組織ターゲットに向け、ま
た、該吸引チューブはターゲット領域から流体を吸引除
去する。ジェットチューブは、同心円上の吸引チューブ
内に、先端が陥凹するように設けられている。吸引チュ
ーブは、ジェットチューブの端部領域よりはるかに大き
な端部領域を有する。これらのファクターが共に作用す
ることで、吸引チューブにより負荷される負圧が流体ジ
ェットの力を相殺し超過する吸引力を生ずる。

【０００９】ジェットチューブは、容積式ポンプ、圧力
調整装置、安全開放口、制御バルブ、及び搏動成形装置
を含む流体圧力装置に、チューブ先端にて連結される。
ゆえに、ジェットチューブは、目の水晶体等の組織ター
ゲット上に反復的に衝突する高圧流体の搏動を噴出す
る。該搏動により、水晶体組織を破砕し除去する衝撃波
を生じ、また流体は、乳化した組織を吸引チューブ内に
搬送するための溶媒として作用する。吸引チューブは、
真空ポンプ、アキュムレーター、及び真空調整装置を備
える負圧装置に、チューブ先端にて連結されている。さ
らにハンドピースは、外科医の指により選択的に閉塞さ
れるべく配設された真空バイパス口を含むので、必要に
応じて、真空圧力を迅速に解放することができる。

【００１０】さらに、本発明の組織除去装置は、真空圧
力、流体ジェット圧力、搏動速度、及び他の装置のパラ
メータをモニターし、設定する制御装置を含む。外科医
のために、手動入力を要求しないon/offスイッチとして
フートコントロールが設けられてもよい。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を添付の図面を参照しながら詳
細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。

【００１２】本発明は、一般に、目の水晶体等の組織を
摘出し及び除去するための装置及び方法に関する。本発
明の装置は、図１に示されるペンシル状のハンドピース
１１を含む。ハンドピース１１は、テーパー状の末端部
１３及び長手軸に沿って対向関係にある先端部１４を有
する管状本体１２を含む。一対の流路１６及び１７が、
本体１２を貫通して長手軸に平行に延びる。末端部１３
から末端に延びているのは、カニューレプローブ組立体
１８である。図２及び図４に示されるように、プローブ
組立体１８は、内側のチューブ１９及び同心円上の外側
のチューブ２１を備える。内側のチューブ１９の直径
は、外側のチューブ２１の直径よりもはるかに小さい。
例えば、内側のチューブ１９は、１８ゲージニードルを
備え、外側のチューブ２１は、１１ゲージニードルを備
えることができる。結果的に、外側のチューブ２１の開
口領域は、内側のチューブの開口領域よりも、はるかに
大きい（すなわち、およそ５倍以上である）。さらに、
内側のチューブ１９の末端部は、外側のチューブ２１の
末端部に関して、およそ１mm程度、先端が陥凹するよう
に置かれている。

【００１３】内側のチューブ１９は、管状本体１２内に
て、流路１６に直接、連結する。流路１６の先端部が、
制御された流体圧力源に連結された管系組立体２２に連
結されている。外側のチューブ２１は、末端部１３内に
て末端流路スペース２３に連結し、該末端流路スペース
は流路１７に連結している。流路１７は、端部１４にて
先端流路スペース２４と結合し、該先端流路スペースは
管系組立体２２を貫通して、制御された負圧源に連結さ
れている。管系組立体２２は、図３に示すように同心円
上のチューブを備えてもよく、あるいは端部組立体１４
に結合する隣接するチューブを備えてもよい。ゆえに、
ハンドピース１１は、同時に、流体及び外側のチューブ
２１の末端部を貫通する流動可能な物質を吸引しなが
ら、内側のチューブ１９の末端部から流体を搬送するべ
く構成される。

【００１４】加えて、管状本体１２は、末端部１３に隣
接する口２６を含み、該口２６は末端流路スペース２３
まで延びている。口２６は、ハンドピースを用いる手の
指先により閉塞されるべく定置されているので、負圧が
チューブ２１に搬送されるであろう。閉塞している指先
を離すことで、口２６を開放することにより、周囲環境
の空気が流入され、チューブ２１の末端部にて吸引効果
が増強される。ゆえに、口２６は、吸引機能が瞬間的に
中断される際の安全解放特性を備える。

【００１５】さらに、本発明の組織除去装置は、負（真
空）圧及び圧力下の流体をハンドピースに供給する手
段、並びに真空圧力装置及び流体圧力装置のための制御
装置を含む。図５に関して、流体圧力装置は、容積式ポ
ンプ３２に連結された流体リザーバ３１を含む。ポンプ
３２の出力は、選択的に変更可能な圧力調整装置３３及
び安全圧力解放口３４を通して、on/off制御バルブ３６
まで送られる。以下に記述されるように、制御バルブの
出力は、搏動成形装置３７に連結され、よって管系組立
体２２及びハンドピース１１に連結される。搏動速度
は、組織の密度、繊維度、及び弾性に依存して、０から
連続流まで設定することができる。

【００１６】流体圧力装置が高圧流体の搏動をカニュー
レプローブ１８まで搬送するべく配列されていることが
重要であり、カニューレから噴出された流体ジェットの
搏動性が、組織ターゲット内に衝撃波を誘導し、且つ組
織を破砕し乳化し、吸引及び除去を促進する。加えて、
圧力下の流体の微細な流れが、組織の性質及び流体圧力
の大きさに依存する速度にて組織の切開効果を生じる。
流体圧力装置が、０〜３００kp/mmの範囲で圧力を与え
る。最適な操作範囲は、組織の組成に依存するが、１０
〜１５psiである。

【００１７】真空圧力装置は、選択的に変更可能な調整
装置４２を貫通して、アキュムレータ４３と連結されて
いる真空ポンプ４１を含む。アキュムレータは、医療分
野で公知の標準的な吸引収集ボトルを備えることがで
き、該ボトルは調整装置４２及びポンプ４１により負圧
に維持された充満容積を規定する。吸引チューブライン
が、アキュムレータ４３から、安全バイパス４４を貫通
して、ハンドピース１１まで延びる。真空圧力装置は、
最適な吸引効果のために、０〜２４インチHgの範囲で負
圧を与えるべく配列されている。

【００１８】制御装置は、流体圧力ライン及び真空アキ
ュムレータに連結され、これらの圧力を最適で、調整可
能なレベルに維持するべく調節するセンサー／アクチュ
エータ装置を備える。制御装置は、さらに、真空圧力装
置及び流体圧力装置をモニターし、且つ要求に従って制
御バルブ３６を賦活するロジック装置すなわちソフトウ
ェア制御下のマイクロプロセッサを含む。フートスイッ
チコントロール４７が、制御装置４６に連結され、外科
医が手動入力を要せずに流体ジェット装置及び真空吸引
装置のオン・オフ(on/off)を変えることが可能になる。
制御装置４６はさらに、ホブメータ(hobbsmeter)すなわ
ち経過操作時間、並びに真空圧力、流体ジェット圧力及
び搏動速度を表示するための装置を含む。

【００１９】図６に示されるように、流体圧力ポンプ
は、過圧力または過容積のリスクのない流体圧力を発生
させるペリスタポンプ５１を備えてもよい。圧力ポンプ
は、さらに、容積式ピストンポンプ、ダイアグラムポン
プ、ギアポンプ等の従来公知のポンプを備えてもよい。

【００２０】図７及び図８に関して、上述の搏動成形装
置３７の実施例が、チャンバを有する本体５２と、該チ
ャンバ内に配設され且つ回転するために軸シャフト５５
上に載置された盤５３と、を備える。本体５２は、シャ
フト５５を貫通して且つ平行に延びる流路５７と、周縁
部を貫通して且つそれぞれ離間して延びる複数の孔５６
を有する盤５３と、を含む。盤５３は、流路をブロック
し、貫通する流体の通過を阻止する。孔５６が連続的に
且つ反復的に流路５７と重ね合わされるように、孔５６
はシャフト５５及び流路５７に関して定置されるので、
短時間の流体流れが、流路５７を通過する各孔５６の通
路により確立される。結果として、盤５３の回転が、流
路５７を貫通する流体搏動の連続列を生じる。ステップ
モータ５４は盤５３に結合されており、ステップモータ
に結合する可変速度駆動装置により、選択的に搏動速度
を変えることができる。

【００２１】図９に示される搏動成形装置３７のさらな
る実施例は、流路６１を有するバルブ本体６３を含み、
該流路６１はバルブ本体を貫通して延びている。バルブ
ステム６２は、バルブ本体内を往復運動的に移動可能で
あり、末端に移動する際に流路６１をブロックするよう
に、該バルブステムの端部が配設されている。ソレノイ
ドアクチュエータ６４は、バルブステムを末端に駆動す
るように配設されており、スプリング６６は、バルブス
テムを先端に戻すようにバルブ本体及びバルブステムの
間に載置されている。ソレノイドは、可変搏動速度を有
する電気的な搏動源に連結されているので、バルブステ
ムは選択された速度にて駆動され、流路６１を中断し、
流体搏動の列を生じることができる。

【００２２】搏動速度、ジェット圧力、及び真空圧力を
含む本発明の操作パラメータは、種々の組織に合う切断
及び乳化等の所望の効果に最適化するように変更できる
ことに注意されたい。これらのパラメータは、経験的に
決定することができる。

【００２３】図１０に関して、白内障あるいは水晶体の
他の障害による視覚上の問題を訂正する目的で、目の水
晶体７１を除去する本発明の装置の好ましい使用法が示
されている。水晶体７１は、虹彩７２と、毛様体小帯繊
維７５により水晶体に固着される毛様体筋７３と、で周
囲を囲まれている。角膜７４が、目の前眼中央部分を横
切って延びており、眼の後眼房７６は、角膜と虹彩及び
水晶体の間を規定する。水晶体は、被膜（図示せず）に
より囲まれている。

【００２４】水晶体７１を除去するために、本発明のカ
ニューレプローブ１８が、小さな切開口あるいは穿刺孔
を貫通して、虹彩の縁を越えて延ばされ、水晶体被膜を
貫通して水晶体自身上に衝突する。この時点にて、流体
圧力装置及び吸引装置が、フートコントロール４７によ
り賦活され、また、カニューレプローブ１８が、水晶体
表面でのターゲットゾーンに衝突する流体の高圧搏動を
噴出し始める。チューブ１９からの搏動化された流体ジ
ェットが、水晶体の薄層を切開し、また、搏動によりタ
ーゲットゾーン内に誘導された衝撃波が、水晶体組織を
流体内で乳化する。乳化された組織及び流体は、外側の
チューブ２１により吸引され、眼から除去される。組織
がターゲットゾーンから除去されるので、新しいターゲ
ット表面が現出し、該表面上にて搏動化された流体ジェ
ット噴射及び吸引が続けられ、数は多いが水晶体組織を
迅速に除去する。水晶体が全部除去された後、水晶体補
綴物が挿入され、視力を最適化するために正確な視覚訂
正を与えるべく適所に留められる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、超音波phako乳化装置等の従
来の装置を越えるいくつかの利点を提供する。例えば、
本発明の搏動化されたジェットは指向性が高いので、組
織ターゲットに切断及び乳化の効果を正確に与えること
ができる。対比すれば、超音波エネルギーは、反射、音
波状態及び共鳴等により、組織ターゲットに意図せずに
損傷を引き起こす。これらの音波効果は、組織組成での
不測の変態により、予測できない。この損傷により、多
くの外科医は、デリケートな外科手術において超音波装
置を使用することを嫌う。さらに、本発明の装置は、一
般に超音波装置よりもローコストであり、ゆえに、白内
障除去等の外科手術の費用を低額に抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明のハンドピース組立体の一部
破断側面立面図である。

【図２】 図２は、図１の線２ー２に沿って切り取った
端面図であり、プローブ組立体の末端部の構成を示す。

【図３】 図３は、図１の線３ー３に沿って切り取った
端面図であり、吸引チューブ及び流体圧力チューブのハ
ンドピース組立体への先端連結部を示す。

【図４】 図４は、プローブ組立体の末端部の拡大斜視
図である。

【図５】 図５は、真空吸引装置、流体圧力装置、及び
制御装置の機能を示すブロック図である。

【図６】 図６は、本発明の流体圧力／搏動成形装置の
一実施例の機能を示すブロック図である。

【図７】 図７は、流体圧力装置の搏動成形装置の一実
施例の横断面立面図である。

【図８】 図８は、図７の搏動成形装置の回転盤の平面
図である。

【図９】 図９は、流体圧力装置の搏動成形装置の別の
実施例の横断面立面図である。

【図１０】 図１０は、目の水晶体を除去する際のプロ
ーブ位置の破断斜視図である。

【符号の説明】

１１：ハンドピース １２：管状本体 １３：末端部 １４：先端部 １６、１７：流路 １８：プローブ組立体 １９：内側のチューブ ２１：外側のチューブ ２２：管系組立体 ３７：搏動成形装置 ５２：本体 ５３：盤 ５５：シャフト ５６：孔 ５７：流路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イー・ラリー・ヒックス アメリカ合衆国ジョージア州30247，リル バム，シダーウッド・ドライブ 4073 (72)発明者 レイ・ギルズ アメリカ合衆国ジョージア州30130，カミ ング，ピー・オー・ボックス 242

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組織ターゲットに高圧流体ジェットを向
   けるジェット手段、 該ジェット手段に高圧流体を供給するための圧力手段、
   及び該組織ターゲットから流体及び組織を吸引するため
   の吸引手段を含むことを特徴とする組織ターゲットから
   の組織除去装置。
2. 【請求項２】 前記ジェット手段が、前記圧力手段に連
   結され且つ組織ターゲットに選択的に照準可能なジェッ
   トチューブを含むことを特徴とする請求項１の組織除去
   装置。
3. 【請求項３】 前記吸引手段が、負圧源に連結され且つ
   前記ジェットチューブに近接して配設されている吸引チ
   ューブを含むことを特徴とする請求項２の組織除去装
   置。
4. 【請求項４】 前記吸引チューブが、前記ジェットチュ
   ーブと同心円上に配設されていることを特徴とする請求
   項３の組織除去装置。
5. 【請求項５】 前記ジェットチューブが末端出力端部を
   含み、前記吸引チューブが末端吸引端部を含み、前記ジ
   ェットチューブの末端出力端部が前記吸引チューブの末
   端吸引端部内に、先端が陥凹するように置かれることを
   特徴とする請求項４の組織除去装置。
6. 【請求項６】 前記圧力手段が高圧の搏動を発生させ、
   こうして前記ジェット手段が高圧流体の搏動を噴出する
   ことを特徴とする請求項１の組織除去装置。
7. 【請求項７】 前記搏動を発生する手段の周波数を選択
   的に変更する手段をさらに含むことを特徴とする請求項
   ６の組織除去装置。
8. 【請求項８】 前記圧力手段が、前記ジェット手段に供
   給される流体の圧力を選択的に変更する手段を含むこと
   を特徴とする請求項６の組織除去装置。
9. 【請求項９】 前記吸引手段が、負圧手段と、該負圧手
   段の圧力を選択的に変更する手段と、を含むことを特徴
   とする請求項１の組織除去装置。
10. 【請求項１０】 さらに、前記ジェット手段及び前記吸
    引手段を組織ターゲットに向けるためのハンドピース手
    段を含むことを特徴とする請求項１の組織除去装置。
11. 【請求項１１】 前記ハンドピース手段が、末端部及び
    先端部を有するペンシル状本体と、該末端部から延びる
    カニューレプローブを含むことを特徴とする請求項１０
    の組織除去装置。
12. 【請求項１２】 前記ジェット手段が前記カニューレプ
    ローブ内にジェットチューブを含み、且つ前記吸引手段
    が前記カニューレプローブ内に吸引チューブを含むこと
    を特徴とする請求項１１の組織除去装置。
13. 【請求項１３】 前記吸引チューブが、前記ジェットチ
    ューブと同心円上に配設されていることを特徴とする請
    求項１２の組織除去装置。
14. 【請求項１４】 前記ジェットチューブが末端出力端部
    を含み、且つ前記吸引チューブが末端吸引端部を含み、
    該ジェットチューブ内の末端出力端部が該吸引チューブ
    内の末端吸引端部内に、先端が陥凹するように置かれる
    ことを特徴とする請求項１３の組織除去装置。
15. 【請求項１５】 前記圧力手段が、前記先端部から前記
    末端部まで、前記本体を貫通して延びる圧力流路を含む
    ことを特徴とする請求項１２の組織除去装置。
16. 【請求項１６】 前記吸引手段が、前記先端部から前記
    末端部まで、前記本体を貫通して延びる負圧の圧力流路
    を含むことを特徴とする請求項１５の組織除去装置。
17. 【請求項１７】 前記吸引手段が、前記ハンドピース内
    に安全開放口を含み、該安全開放口が前記負圧の圧力流
    路から環境雰囲気まで延びており、且つ手動作動により
    選択的に閉塞されるべく配設されていることを特徴とす
    る請求項２６の組織除去装置。
18. 【請求項１８】 さらに、前記本体の先端部に結合して
    おり、前記圧力流路に高圧流体を供給し且つ前記負圧流
    路に負圧を供給するために連結している管系組立体手段
    を含むことを特徴とする請求項１６の組織除去装置。
19. 【請求項１９】 前記カニューレプローブが、目の水晶
    体被膜に切開口を通して挿入可能な大きさであることを
    特徴とする請求項１１の組織除去装置。
20. 【請求項２０】 ジェットチューブ及び吸引チューブを
    有するカニューレプローブを準備する工程と、 該カニューレプローブを組織ターゲットに向ける工程
    と、 前記ジェットチューブからの高圧流体のジェットを組織
    ターゲットに向け、同時にターゲット領域から前記吸引
    チューブを通して流体及び組織を吸引しながら、ターゲ
    ットにて組織を摘出し乳化する工程と、を備えることを
    特徴とする人体から組織を除去する方法。
21. 【請求項２１】 さらに、流体ジェットの組織乳化効果
    を高めるために、高圧流体のジェットを摶動させる工程
    を含むことを特徴とする請求項２０の組織除去方法。
22. 【請求項２２】 さらに、前記ジェットチューブを前記
    吸引チューブ内にて同心円上に定置させる工程を含むこ
    とを特徴とする請求項２０の組織除去方法。
23. 【請求項２３】 前記ジェットチューブの出力端部が、
    前記吸引チューブ内の吸引端部内にて凹所に置かれるこ
    とを特徴とする請求項２２の組織除去方法。
24. 【請求項２４】 さらに、如何なる組織であっても組織
    除去効果を最適化するために、流体ジェットの圧力、吸
    引の負圧、及びジェット搏動の周波数を選択的に変化さ
    せる工程を含むことを特徴とする請求項２１の組織除去
    方法。
25. 【請求項２５】 ジェットチューブ及び吸引チューブを
    有するカニューレプローブを準備する工程と、 該カニューレプローブを水晶体被膜に挿入し、該カニュ
    ーレプローブを水晶体組織に向ける工程と、 前記ジェットチューブからの高圧流体のジェットを水晶
    体組織に向け、同時に水晶体被膜から前記吸引チューブ
    を通して流体及び水晶体組織を吸引しながら、水晶体組
    織を摘出し乳化する工程と、を備えることを特徴とする
    人体から目の水晶体を除去する方法。
26. 【請求項２６】 さらに、流体ジェットの水晶体乳化効
    果を高めるために、高圧流体のジェットを搏動させる工
    程を含むことを特徴とする請求項２５の水晶体除去方
    法。
27. 【請求項２７】 さらに、前記ジェットチューブを前記
    吸引チューブ内にて同心円上に定置させる工程を含むこ
    とを特徴とする請求項２５の水晶体除去方法。
28. 【請求項２８】 前記ジェットチューブの出力端部が、
    前記吸引チューブ内の吸引端部内にて凹所に置かれるこ
    とを特徴とする請求項２７の組織除去方法。
29. 【請求項２９】 さらに、水晶体の乳化及び除去を最適
    化するために、流体ジェットの圧力、吸引の負圧、及び
    ジェット搏動の周波数を選択的に変化させる工程を含む
    ことを特徴とする請求項２６の水晶体除去方法。