KR101262167B1 - 인공 수정체 전달 장치를 사용하기 위해 준비하는 방법 - Google Patents

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Abstract

눈 안으로 인공 수정체를 전달하는 방법이 개시된다. 인공 수정체가 가열된다. 인공 수정체가 원하는 온도 범위 내로 유지된다. 인공 수정체가 원하는 온도 범위 내에 있을 때 인공 수정체는 눈 안으로 주입된다.

Description

인공 수정체 전달 장치를 사용하기 위해 준비하는 방법 {METHOD OF PREPARING AN INTRAOCULAR LENS DELIVERY DEVICE}
본 발명은 눈 안으로 인공 수정체를 전달하기 위한 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 온도 제어된 인공 수정체 전달 장치에 관한 것이다.
사람의 눈은 각막으로 지칭되는 투명한 외측 부분을 통하여 빛을 투과시키고 이미지를 수정체에 의해 망막에 초점을 맞춤으로써 시력을 제공하는 기능을 한다. 초점이 맞춰진 이미지의 질은 눈의 크기 및 형상, 및 각막 및 수정체의 투명도를 포함하는 많은 요소에 종속된다.
나이 및 질병에 의해 수정체의 투명도가 저하될 때, 망막으로 전달될 수 있는 감소된 빛 때문에 시력이 저하된다. 눈의 수정체에서의 이러한 결함은 백내장으로서 의학계에 알려져 있다. 이러한 상태에 대한 수용가능한 처리는 수술에 의한 수정체의 제거 및 인공 수정체(artificial intraocular lens; IOL)에 의한 수정체 기능의 대체이다.
미국에서, 백내장이 걸린 수정체의 대부분은 수정체유화법(phacoemulsification)으로 지칭되는 수술 기술에 의해 제거된다. 이러한 절차 동안, 개구는 전방 피막(anterior capsule)에 형성되고 얇은 수정체 유화 커팅 팁 이 병든 수정체 내로 삽입되어 초음파에 의해 진동된다. 진동 커팅 팁은 수정체를 액화 또는 유화하여 수정체를 눈으로부터 흡인한다. 병든 수정체는 제거될 때 인공 수정체로 대체된다.
IOL은 병든 수정체를 제거하기 위해 이용되는 동일한 소형 절개부를 통하여 눈 안으로 삽입된다. IOL은 접혀진 상태로 IOL 주입기에 배치된다. IOL 주입기의 팁은 절개부 내로 삽입되어 수정체가 눈 안으로 전달된다.
오늘날 제조되는 다수의 IOL은 특정된 특성을 가지는 폴리머로 제조된다. 이러한 특성은 수정체가 접혀지는 것을 허용하고, 눈 안으로 전달될 때 수정체가 적절한 형상으로 펼쳐지도록 한다. 이러한 수정체를 제조하기 위하여 이용되는 폴리머는 온도에 종속하는 특성을 가진다. 폴리머를 가열함으로서 IOL이 더욱 용이하게 압축되는 것을 허용하여 더 작은 삽입부를 통하여 조립되는 것을 허용한다. 더 빠른 치료를 증진시키고 환자에게 적은 외상이 발생하기 때문에 소형 삽입부가 바람직하다.
IOL을 제조하기 위해 이용되는 폴리머의 온도 특성은 수정체 이식 공정에 상당한 충격을 미칠 수 있다. 일부 폴리머에 대해, 경도 또는 점성의 변화는 상대적으로 좁은 범위에 걸쳐 발생한다. 예를 들면, 저온에서, 폴리머는 접는 경우 깨지거나 손상될 수 있다. 더 높은 온도에서, 폴리머는 끈적거리고 형상 유지 능력을 잃어버린다. 따라서, 폴리머를 특정 온도 범위로 유지하여 IOL이 자신의 완전성을 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
실제로, 일부 의사는 소독 종이(baby wipe)를 따뜻하게 하도록 설계되는 워 머(warmwr) 또는 압력 가마의 외부를 이용하여 IOL을 수동으로 가열한다. 이 같은 가열은 제어되지 않는다. 주목하는 바와 같이, 인공 수정체를 제조하기 위해 이용되는 폴리머는 온도에 민감하며, 더욱 정밀한 온도가 원하는 결과를 달성할 수 있다.
따라서, 온도 제어된 인공 수정체 주입 장치에 대한 요구가 있었다.
본 발명의 원리와 일치하는 일 실시예에서, 본 발명은 인공 수정체를 눈 안으로 전달하는 방법이다. 인공 수정체는 가열된다. 인공 수정체는 원하는 온도 범위 내에서 유지된다. 인공 수정체가 원하는 온도 범위에 있을 때 인공 수정체는 눈 안으로 주입된다.
본 발명의 원리와 일치하는 또 다른 일 실시예에서, 본 발명은 눈 안으로 가열된 인공 수정체를 전달하는 방법이다. 히터는 작동되어 인공 수정체를 가열한다. 인공 수정체의 온도는 온도 범위 내에서 유지된다. 인공 수정체가 온도 범위 내에 있는 동안 인공 수정체가 눈 안으로 전달된다.
본 발명의 원리와 일치하는 또 다른 일 실시예에서, 본 발명은 인공 수정체를 눈 안으로 주입하는 방법이다. 히터가 턴 온(turn on)되었음을 표시하는 입력 신호가 수신된다. 히터는 가열되어 인공 수정체를 가열한다. 히터를 제어하기 위한 피드백 신호가 수신된다. 히터는 인공 수정체를 원하는 온도 범위 내에서 유지하도록 제어된다. 인공 수정체가 원하는 온도 범위에 있을 때만 인공 수정체가 눈 안으로 전달하도록 신호가 송신된다.
전술된 일반적인 설명 및 후술되는 상세한 설명은 단지 예시적인 설명이고 청구된 바와 같이 본 발명의 추가 설명을 제공하는 것으로 의도된다는 것을 이해하여야 한다. 후술되는 설명, 및 본 발명의 실시가 제시되고 본 발명의 부가 장점 및 목적이 제안된다.
본 명세서의 일 부분을 구성하고 첨부되는 도면은 상세한 설명과 함께 본 발명의 수 개의 실시예를 설명하며 본 발명의 원리를 설명하는 기능을 한다.
도 1은 총괄적으로 인공 수정체 주입기로서 기능하는 핸드 피스 및 카트리지의 단면도이고,
도 2는 총괄적으로 인공 수정체 주입기로서 기능하는 핸드 피스 및 카트리지의 단면도이고,
도 3은 총괄적으로 인공 수정체 주입기로서 기능하는 핸드 피스 및 카트리지의 단면도이고,
도 4는 총괄적으로 인공 수정체 주입기로서 기능하는 핸드 피스 및 카트리지의 단면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터를 구비한 카트리지의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터를 구비한 카트리지의 단면도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 피스 바디 상에 위치하는 히터를 구비하는 핸드 피스의 단면도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 피스 바디 상에 위치하는 히터를 구비한 핸드 피스의 단면도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플런저 상에 위치하는 히터를 구비한 핸드 피스의 단면도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플런저 상에 위치하는 히터를 구비한 핸드 피스의 단면도이고,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 수정체 주입기의 단면도이고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 수정체 주입기의 단면도이고,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 상이한 히터 위치를 나타내는 인공 수정체 주입기의 단면도이고,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 상이한 히터 위치를 나타내는 인공 수정체 주입기의 단면도이고,
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 수정체 주입기 시스템의 일 부분의 블록도이고,
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 상이한 히터를 나타내는 배터리-전력공급 인공 수정체 전달 시스템의 단면도이고,
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 플런저 상에 위치하는 히터를 구비한 인공 수정체 전달 시스템의 단면도이고,
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 상에 위치하는 히터를 구비한 인공 수정체 전달 시스템의 단면도이고,
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따라 두 개의 상이한 히터 위치를 나타내는 스프링-작동 인공 수정체 전달 시스템의 단면도이고,
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라 인공 수정체 주입기 시스템의 하나의 작동 방법의 흐름도이고,
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라 인공 수정체 주입기 시스템의 하나의 작동 방법의 흐름도이고,
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 인공 수정체 주입기 시스템의 하나의 작동 방법의 흐름도이다.
본 발명의 전형적인 실시예를 더욱 상세하게 참조하며, 본 발명의 예는 첨부된 도면에 도시되어 있다. 가능한 경우, 동일한 도면 부호가 도면들을 통하여 동일하거나 유사한 부품을 인용하기 위해 이용된다.
도 1은 인공 수정체 주입기로서 전체적으로 기능하는 카트리지 및 핸드 피스의 평면도이다. 도 1에 도시된 실시예에서, 두 개의 피스 IOL 주입기 시스템은 핸드 피스(100) 및 카트리지(150)를 포함한다. 핸드 피스(100)에서, 주입기 바디(125)는 플런저(110)에 연결되는 샤프트(105)를 수용한다. 샤프트(105)는 통상적으로 강성이고 샤프트(105)의 이동이 플런저(110)의 이동으로 변환되도록 플런저(110)에 연결된다. 이러한 방식으로, 플런저(110)는 주입기 바디(125) 내에서 왕복운동하도록 설계된다. 탭(115)과 같은 두 개의 탭이 핸드 피스(100)의 일 단부에 위치하다. 영역(120)은 카트리지(15)를 수용하도록 적용된다.
카트리지(150)는 탭(165)과 같은, 두 개의 탭, 노즐(160), 및 챔버(155)를 포함한다. 챔버(155)는 IOL을 홀딩한다. 노즐(160)은 중공형이고 IOL이 노즐을 통하여 눈 안으로 통과하도록 한다. 카트리지(150)의 내부는 챔버(155) 및 노즐(160)을 포함하는 연속 통로를 포함한다. 챔버(155) 내에 위치하는 IOL은 노즐(160)을 통하여 카트리지로부터 전달될 수 있다.
도 2는 카트리지(150) 및 핸드 피스(100)가 서로 조립되는 방법을 보여준다. 도 2에 도시된 실시예에서 설명되는 바와 같이, 카트리지(150)는 영역(120) 내에 위치한다. 플런저(110)는 주입기 바디(125) 및 챔버(155) 내에서 왕복운동하도록 설계된다. 샤프트(105) 및 플런저(110)는 일반적으로 바디(125)에 평행한 방향으로 전방 및 후방으로 강제 이동하도록 한다. 탭(165)과 같은, 카트리지(150) 상의 탭은 탭(115)과 같은, 핸드 피스(100) 상의 탭 아래 조립되도록 설계된다. 이러한 위치에서, 카트리지(150)는 핸드 피스(100)에 고정된다.
작동 중, 샤프트(105)는 운동하여 카트리지 플런저(110)를 이동시키도록 한다. 카트리지(150)를 삽입하기 위하여, 샤프트(105) 및 플런저(110)는 후방으로 인출되어 플런저(110)가 영역(120)의 외부에 위치된다. 영역(120)은 카트리지(150)를 수용하고, 플런저(110)는 카트리지(150) 내로 전진한다. 특히, 플런저(110)는 챔버(155)내로 들어가서 챔버(155) 내에 들어있는 IOL과 접촉하도록 설계된다. 플런저(110)가 추가로 전진할 때, IOL을 노즐(160)을 통하여 챔버(155)로부터 가압한다. 노즐(160)은 각막에 형성된 절개부 내로 삽입되어 IOL이 눈 안으로 전달되도록 한다.
도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 카트리지(150)와 핸드 피스(100)의 측 단면도이다. 이러한 실시예에서, 카트리지(150)는 도시된 바와 같이 핸드 피스(100) 내로 조립된다. 도 4에서, 플런저(110)는 카트리지(150)의 챔버(155) 내에 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 히터를 구비한 카트리지의 분리도(평면도 및 측면도)이다. 히터(505)의 위치는 점선으로 도시된다. 도 5 및 도 6의 실시예에서, 히터(505)는 챔버(155) 위 및 아래 위치한다. 이는 히터(505)가 챔버(155) 내에 들어있는 IOL을 가열하도록 한다. 또한, 히터(505)는 노즐(160)로 연장하여, IOL이 노즐(160) 내에 있는 동안 열이 IOL로 전달되는 것을 허용한다. 히터(505)는 또한 히터가 챔버(155)를 둘러싸거나 히터가 챔버(155)의 일 측부에만 있도록 위치될 수 있다.
히터(505)는 통상적으로 저항 타입 히터이다. 일 실시예에서, 히터(505)는 저항을 가진 연속 와이어이며, 이 와이어를 통하여 전류가 통과한다. 다른 실시예에서, 히터(505)는 전류가 통과할 때 히터를 통하여 직렬로 연결되는 저항성 요소를 포함한다. 히터(505)를 통과하는 전류의 양 및 히터(505)의 저항 특성은 챔버(155) 내에 포함되는 IOL을 가열하기 위한 열의 적절한 양을 제공하도록 선택된다.
전기 연결부(도시안됨)는 히터(505)로 전류를 제공한다. 이러한 연결부는 통상적으로 전류를 배터리와 같은 전원으로부터 히터(505)로 제공한다. 또한, 제어 라인(도시안됨)은 히터(505)의 작동을 제어하는 신호를 제공한다. 이러한 실시예에서, 제어기(도시안됨)는 히터(505)로부터 온도 정보를 수용하며 히터(505)의 작동을 제어하는 신호를 제공한다.
히터(505)는 카트리지(150)의 외측 표면, 카트리지(150)의 내측 표면에 위치하거나 카트리지(150) 내에 매립될 수 있다. 통상적으로, 카트리지(150)는 중합 물질로 제조된다. 히터(505)는 중합 물질 내에 매립될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 히터를 구비한 핸드 피스의 단면도(평면도 및 측면도)이다. 히터(705)의 위치는 점선으로 도시된다. 이러한 실시예에서, 히터(705)는 플런저(110) 아래 위치한다. 이러한 방식으로, 카트리지(150)는 히터(705) 위의 핸드 피스(100)에 조립된다. 히터(705)는 카트리지(150) 및 카트리지를 포함하는 IOL을 가열한다. 히터(505) 처럼, 히터(705)는 저항 타입 히터이다.
히터(705)는 핸드 피스(100)의 외측면, 핸드 피스(100)의 내측면에 위치될 수 있거나 핸드 피스(100) 내에 매립될 수 있다. 핸드 피스(100)가 중합 재료로 제조될 때, 히터(705)는 중합 재료 내에 매립될 수 있다. 핸드 피스(100)가 금속 재료로 제조될 때, 히터(705)는 핸드 피스의 표면 중 하나에 위치될 수 있다.
전기 연결부(도시안됨)는 전류를 히터(705)로 제공한다. 이러한 연결부는 통상적으로 배터리와 같은 전원으로부터 히터(705)로 전류를 제공한다. 또한, 제어 라인(도시안됨)은 히터(705)의 작동을 제어하는 신호를 제공한다. 이러한 실시예에서, 제어기(도시안됨)는 히터(705)로부터 온도 정보를 수신하여 히터(705)의 작동을 제어하는 신호를 제공한다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 일 실시예에 따라 히터를 구비한 핸드 피스의 도 면(평면도 및 측면도)이다. 히터(905)의 위치는 점선으로 표시된다. 이러한 실시예에서, 히터는 플런저(110)에 위치한다. 플런저(110)가 카트리지(150)의 챔버(155) 내로 삽입될 때 히터(905)로부터의 열은 IOL로 직접 전달된다. 히터(505 및 705) 처럼, 히터(905)는 저항 타입 히터이다.
히터(905)는 플런저(110)의 외측 표면, 플런저(110)의 내측 표면에 위치될 수 있거나, 플런저(110) 내에 매립될 수있다. 플런저(110)가 중합 재료로 제조될 때, 히터(705)는 중합 재료 내에 매립될 수 있다.
전기 연결부(도시안됨)는 전류를 히터(905)로 제공한다. 이러한 연결부는 통상적으로 배터리와 같은 전원으로부터 히터(905)로 전류를 제공한다. 또한, 제어 라인(도시안됨)은 히터(905)의 작동을 제어하는 신호를 제공한다. 이러한 실시예에서, 제어기(도시안됨)는 히터(905)로부터 온도 정보를 수신하고 히터(905)의 작동을 제어하는 신호를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 히터 구성들 중 하나만 선택된다. 즉, 히터가 카트리지 내에 위치하는 경우, 이때 히터는 핸드 피스에 존재하지 않는다. 또한, 히터가 핸드 피스에 존재하는 경우, 히터는 카트리지 내에 존재하지 않는다.
또 다른 실시예에서, 두 개의 히터가 선택될 수 있다. 예를 들면, 히터는 플런저(110) 뿐만 아니라 주입기 바디(125)에 존재할 수 있다. 이는 카트리지를 통하여 직접(주입기 바디(110) 상에 위치하는 히터의 경우) 뿐만 아니라 직접(플런저(110) 상에 위치하는 히터의 경우) IOL로 열이 전달되도록 한다. 다양한 다른 유사한 구성이 본 발명의 범위 내에 있다.
히터(505, 705, 905)의 작동은 유사하다. 이러한 히터들 중 각각은 전류가 히터를 통과할 때 가열된다. 통상적으로, 제어기는 히터에 인가되는 전류의 양 및 전류의 타이밍을 제어한다. 작동될 때, 히터는 원하는 온도 범위 내로 IOL을 유지하도록 설계된다.
도 11 및 도 12는 히터가 결합되는 IOL 주입기의 평면도 및 단면도이다. 도 11의 실시예에서, IOL 전달 시스템(1100)은 샤프트(1110)의 일단부에 위치하는 플런저(1105)를 포함한다. 샤프트(1110)는 통상적으로 강성이고 플런저(1105)에 연결되어 샤프트(1110)의 운동이 플런저(1105)의 운동으로 변환되도록 한다. 이러한 방식으로, 플런저(1105)는 주입기 바디(125) 내에서 왕복운동하도록 설계된다. 가이드(1120, 1122)는 플런저(1105)가 하우징(1115)에 평행한 방향으로 전방 및 후방으로 이동하는 것을 보장한다. 하우징(1115)은 플런저(1105) 및 샤프트(1110)를 포함한다.
노즐 부분(1130)은 IOL 전달 시스템(1100)의 일 단부에 위치한다. 중공형 내부(1125)는 노즐 부분(1130)에 위치하고 IOL을 홀딩하도록 설계된다. 연속 통로는 가이드(1120, 1122)로부터 중공형 내부(1125)를 통하여 그리고 말단부에서 노즐 부분(1130)으로부터 연장한다. 가이드(1120, 1122)에 인접한 중공형 내부(1125)에 들어있는 IOL은 노즐 부분(1130)의 말단부 또는 팁 단부로부터 그리고 눈 안으로 통과할 수 있다.
작동 중, 샤프트(1110)가 이동하여 플런저(1105)가 이동하도록 한다. 샤프트(1110) 및 플런저(1105)는 일반적으로 하우징(1115) 내에서 그리고 하우징에 대 해 평행한 방향으로 전방 및 후방으로 강제 이동하도록 한다. IOL은 가이드(1120, 1122)에 인접한 중공형 내부(1125)에 위치한다. 플런저(1105)는 IOL과 결합하고 중공형 내부(1125)를 통하여 노즐 부분(1130)의 말단부 또는 팁 단부 그리고 눈 안으로 IOL을 가압하도록 설계된다. 노즐 부분(1130)의 말단부 또는 팁 단부는 각막에 형성되는 절개부 내로 삽입된다. IOL은 이러한 절개부를 통하여 눈 안으로 전달된다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 두 개의 상이한 히터 위치를 가진 인공 수정체 주입기의 평면도 및 측면도이다. 도 13 및 도 14에서, 히터(1305)는 플런저 상에 위치하여 히터(1310)가 노즐 부분 상에 위치한다. 히터(1305, 1310)의 위치는 굵은 실선으로 표시된다. 도 13 및 도 14의 실시예에서, 히터(1305)는 플런저 상에 위치하고, 히터(1310)는 노즐 부분(1130)의 중공형 내부(1125) 위 및 아래 위치된다. 다른 실시예에서, 히터(1310)는 중공형 내부(1125)를 둘러싸거나 중공형 내부의 일 측부 상에 위치된다.
히터(1305)가 플런저(1105) 상에 위치할 때, 열은 플런저(1105)가 IOL과 접촉할 때 IOL로 전달된다. 히터(1310)가 노즐 부분(1130) 상에 위치하여 중공형 내부(1125)를 둘러쌀 때, 열은 IOL이 중공형 내부(1125)에 있을 때 IOL로 전달된다.
히터(1305, 1310)는 통상적으로 저항 타입 히터이다. 일 실시예에서, 히터(1305, 1310)는 각각 전류가 관통하는 저항을 구비한 연속 와이어를 포함한다. 다른 실시예에서, 히터(1305, 1310)는 각각 전류가 통과하는 직렬로 연결되는 저항 요소를 포함한다. 히터(1305, 1310)를 관통하는 전류의 양 및 히터(1305 및 1310) 의 저항 특성은 IOL을 가열하기 위한 열의 적절한 양을 제공하도록 선택된다.
전기 연결부(도시안됨)는 전류를 히터(1305, 1310)로 제공한다. 이러한 연결부는 통상적으로 배터리와 같은, 전원으로부터 히터(1305, 1310)로 전류를 제공한다. 또한, 제어 라인(도시안됨)은 히터(1305, 1310)의 작동을 제어하는 신호를 제공한다. 이러한 실시예에서, 제어기(도시안됨)는 히터(1305, 1310)로부터 온도 정보를 수신하여 히터(1305, 1310)의 작동을 제어하는 신호를 제공한다.
히터(1305)는 플런저(1105)의 외측 표면, 플런저(1105)의 내측 표면 상에 위치할 수 있거나 플런저(1105) 내에 매립될 수 있다. 통상적으로, 플런저(1105)는 중합 재료로 제조된다. 이 같은 경우, 히터(1105)는 중합 재료 내에 매립될 수 있다. 또한, 히터(1310)는 노즐 부분(1130)의 외측 표면, 노즐 부분(1130)의 내측 표면에 위치할 수 있거나 노즐 부분(1130)에 매립될 수 있다. 통상적으로, 노즐 부분(1130)은 중합 재료로 제조된다. 이 같은 경우, 노즐 부분(1130)은 중합 재료 내에 매립될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 히터 구성들 중 하나 만이 선택된다. 즉, 히터가 플런저(1105)에 위치하는 경우, 이때, 노즐 부분(1130) 내에 존재하지 않는다. 또한, 히터가 노즐 부분(1130)에 존재하는 경우, 히터는 플런저(1105)에 존재하지 않는다.
또 다른 실시예에서, 두 개의 히터가 이용될 수 있다. 예를 들면, 히터는 플런저(1105) 뿐만 아니라 노즐 부분(1130) 상에 존재할 수 있다. 이는 노즐 부분(1130)을 통하여 직접(노즐 부분(1130) 상에 위치하는 히터의 경우) 뿐만 아니라 직접(플런저(1130) 상에 위치하는 히터의 경우) IOL로 열을 전달하도록 한다. 다양한 다른 유사한 구성이 본 발명의 범위 내에 있다.
히터(1305 및 1310)의 작동은 유사하다. 각각의 이러한 히터는 전류가 히터를 통과할 때 열을 발생한다. 통상적으로, 제어기는 히터로 인가되는 전류의 양 및 전류의 타이밍을 제어한다. 작동될 때, 히터는 원하는 온도 범위 내에서 IOL을 유지하도록 설계된다.
상술된 실시예에서 설명되는 바와 같이, 히터는 IOL을 가열하기 위하여 IOL에 매우 근접하게 위치될 수 있어 IOL이 눈 안으로 더욱 용이하게 전달될 수 있다. IOL이 일반적으로 온도에 민감한 중합 재료로 제조되기 때문에, 일체형 히터를 통한 열을 제공하는 것은 형상 특성을 유지하면서 더욱 용이하게 압축될 수 있는 온도로 IOL을 유지시킨다. 따라서, 히터는 원하는 온도 범위 내에서 IOL을 유지하기 위하여 이용될 수 있어 IOL이 더욱 용이하게 눈으로 전달될 수 있다.
상술된 실시예가 히터의 위치 및 구성을 상세하게 설명한 반면, 아래의 실시예는 IOL 전달 시스템을 더욱 완전히 설명한다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 수정체 주입기 시스템의 일 부분의 블록도이다. 도 15의 실시예에서, IOL 전달 시스템의 일 부분은 제어기(1505), 모터(1510), 입력 장치(1515), 및 전원(1520)을 포함한다. 제어기(1505)는 인터페이스(1530)를 경유하여 모터(1510)로, 인터페이스(1535)를 경유하여 입력 장치(1515)로, 인터페이스(1525)를 경유하여 전원(1520)으로 연결된다. 인터페이스(1540)는 히터(도시안됨)로 제어기(1505)를 연결한다.
제어기(1505)는 통상적으로 로직 기능을 수행할 수 있는 직접 회로이다. 다양한 실시예에서, 제어기(1505)는 모터 제어기 또는 히터 제어기이다. 다른 실시예에서, 제어기(1505)는 간단한 마이크로프로세서이다. 제어기(1505)는 통상적으로 파워, 입력부, 및 출력부 핀을 구비한 표준 IC 패키지의 형태이다.
도 15의 실시예에서, 제어기(1505)는 인터페이스(1535)를 경유하여 입력 장치(1515)를 수용할 수 있는 직접 회로이다. 제어기는 인터페이스(1525)를 경유하여 전원(1520)으로부터 전력을 수용할 수 있다. 제어기(1505)는 또한 인터페이스(1540)를 경유하여 히터(도시안됨)로부터 정보를 수신할 수 있다. 이러한 실시예에서, 제어기(1505)는 두 개의 제어 출력부를 가진다. 제어기(1505)는 인터페이스(1530)를 경유하여 모터(1510)로 제어 출력을 송신한다. 제어기는 또한 인터페이스(1540)를 경유하여 히터(도시안됨)로 출력 신호를 송신한다.
입력 장치(1515)는 통상적으로 IOL 전달 시스템의 일부 부분을 작동시키는 스위치 또는 버튼이다. 일 실시예에서, 입력 장치(1515)는 히터를 작동시키기 위하여 작동되는 스위치이다.
전원(1520)은 제어기(1505), 모터(1510), 및 히터(도시안됨)로 전력을 제공한다. 일 실시예에서, 전원(1520)은 배터리이다. 또 다른 실시예에서, 전원(1520)은 수술 콘솔로부터 전력을 지향시키는 케이블이다.
모터(1510)는 눈 안으로 IOL을 주입하도록 플런저를 구동시키도록 설계된다. 일 실시예에서, 모터(1510)는 스테퍼 모터이다. 인터페이스(1525, 1530, 1535 및 1540)는 적절한 소정의 타입의 인터페이스일 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 인 터페이스는 와이어이다. 다른 실시예에서, 이러한 인터페이스는 전력 및/또는 데이터를 송신 및 수신할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 두 개이 상이한 히터 위치를 설명하는 배터리 전력 공급 인공 수정체 전달 시스템의 평면도이다. 도 16의 IOL 전달 시스템(1600)은 도 15의 요소를 구비한 도 13 및 도 14의 요소를 연결한다. 도 16에서, IOL 전달 시스템(1600)은 배터리(1605), 제어기(1505), 입력 장치(1515), 모터(1510), 샤프트(1110), 하우징(1115), 가이드(1120, 1122), 중공형 내부(1125), 인터페이스(1525, 1530, 1535, 1540), 및 히터(1305, 1310)를 포함한다. LED(도시안됨)와 같은 인디케이터는 또한 하우징(1115) 상에 존재할 수 있다.
배터리(1605)는 IOL 전달 시스템(1600)의 일 단부에 하우징(1115)이 위치한다. 배터리(1605)는 인터페이스(1525)를 통한 제어기로 전력을 제공한다. 배터리(1605)는 또한 양 히터(1305, 1310) 둘다 또는 하나 및 모터(1510)로 전력을 제공한다. 작동될 때, 입력 장치(1515)는 인터페이스(1535)를 통한 제어기(1505)로 신호를 제공한다. 제어기(1505)는 인터페이스(1540) 위로 송신된 신호를 통하여 히터(1305)를 제어한다. 인터페이스(1540)는 히터(1305)를 제어기(1505)로 연결하는 것으로 도시된 반면, 인터페이스는 히터(1310)를 제어기(1505)로 연결할 수 있다. 제어기(1505)는 인터페이스(1530) 위에 송신된 신호를 통하여 모터(1510)의 작동을 제어한다. 모터(1510)는 샤프트(1110)에 연결되고 작동될 때 샤프트(1110)를 연결시킨다. 샤프트(1110)는 플런저(도시안됨)에 연결된다. 하우징(115)에 연결되는 가이드(1120, 1122)는 샤프트(1110) 및 플런저(도시안됨)를 하우징(1115)에 대해 일반적으로 평행한 방향으로 전방 및 후방으로 강제로 이동시키도록 한다. 중공형 내부(1125)는 IOL 전달 시스템(1600)의 노즐 부분 내에 위치한다. 두 개의 히터 위치(1305, 1310)가 또한 도시된다.
두 개의 히터 위치가 도시되었지만, 히터(1305, 1310)의 모두 또는 하나가 존재할 수 있다. 일 실시예에서, 히터(1305)가 존재하고 히터(1310)는 존재하지 않는다. 이 같은 경우, 플런저 상에 위치하는 히터(1305)는 히터가 IOL과 접촉하거나 IOL 근처에 있게 될 때 IOL을 가열한다. 또 다른 실시예에서, 히터(1310)가 존재하고 히터(1305)가 존재하지 않는다. 이 같은 경우, 히터(1310)는 IOL을 가열한다. 또 다른 실시예에서, 히터(1305 및 1310) 모두 존재한다. 이 경우, 양 ㅎ터는 IOL을 가열한다.
작동 중, 제어기(1505)는 입력 장치(1515)로부터 입력을 수신한다. 설명된 바와 같이, 입력 장치(1515)는 통상적으로 스위치 또는 버튼이다. 이러한 예에서, 수신된 입력은 제어기(1505)로 지향되어 히터(1305) 또는 히터(1310), 또는 둘다와 같은 히터를 턴 온한다. 인터페이스(1540)를 경유하여, 제어기(1505)는 히터를 스위칭 온하여 히터가 IOL을 가열할 수 있다. 제어기(1505)는 또한 인터페이스(1540) 상의 히터(1305) 및/또는 히터(1310)로부터 온도 정보를 수신한다. 제어기(1505)는 IOL을 원하는 온도 범위로 유지하기 위해 히터(1305) 및/또는 히터(1310)를 제어한다. 발광 다이오드(도시안됨)와 같은 인디케이터는 IOL이 원하는 온도 범위 내에 있는 표시를 제공하기 위하여 조명한다. IOL이 원하는 온도 범위에 있는 동안, 제어기는 모터(1510)를 작동시켜 샤프트(1110) 및 플런저(히터(1305)와 동일한 장소에 위치하는)를 구동시켜 중공형 내부(1125)로부터 IOL을 눈 안으로 전달하도록 한다.
제어기(1505)는 히터(1305) 및/또는 히터(1310)를 제어하도록 소정의 개수의 상이한 알고리즘을 이용할 수 있다. 본 발명의 원리와 일치하는 일 실시예에서, 제어기(1505)는 온/오프 제어 알고리즘을 이용하여 원하는 온도 범위 내에서 IOL을 유지하도록 한다. 또 다른 실시예에서, 제어기(1505)는 히터(1305) 및/또는 히터(1310)로 인가되는 전류의 양을 제어하여 히터의 온도를 제어하도록 한다. 이러한 방법에서, 히터는 IOL이 원하는 온도 범위로 유지되는 것을 보장하도록 온도 범위로 유지한다.
또 다른 실시예에서, 제어기(1505)는 비례-적분-미분 제어기(" PID 제어기 ")를 의미한다. PID 제어기는 히터로부터 피드백 신호를 수용하여 피드백 신호를 이용함으로써 히터를 제어한다. PID 제어기는 히터를 원하는 설정점으로 효과적으로 유지할 수 있다. 예를 들면, 설정점이 35 또는 40℃인 경우, 이때 PID 제어기는 히터를 35 또는 40℃로 유지한다. 히터는 PID 제어기를 이용함으로써 소정의 설정점으로 유지될 수 있다.
원하는 온도 범위는 공장에서 존재할 수 있다. IOL 전달 시스템이 동일한 중합 재료로 제조되는 IOL을 전달하기 위하여 이용되기 때문에, 몇 ℃ 또는 그 이하의 현 온도 범위가 원하는 온도 범위에 적절하다. 통상적으로, IOL을 제조하기 위하여 이용되는 중합 재료는 몇 ℃의 상대적으로 작은 온도 범위에 걸쳐 관측 가능한 온도 종속 특성을 가진다. 이 같은 경우, 원하는 온도 범위는 몇 ℃ 또는 그 이하의 범위 내에 있어야 한다.
제어기(1505)는 모터(1510)를 제어하기 위하여 소정의 개수의 상이한 알고리즘을 이용할 수 있다. 모터(1510)가 스테퍼 모터인 경우, 제어기(1505)는 모터의 샤프트를 점차적으로 전진시켜, 샤프트(1110) 및 플런저를 점차적으로 전진시킨다. 일 실시예에서, 샤프트(1110)는 스테퍼 모터 상에 형성되는 샤프트이다. 또 다른 실시예에서, 스테퍼 모터 상의 샤프트는 샤프트(1110)에 결합된다.
도 17의 실시예는 전력이 케이블(1705)을 통하여 IOL 전달 시스템(1700)로 제공되는 것을 제외하고 도 16의 실시예와 동일하다. 케이블(1705)은 IOL 전달 시스템(1700)으로부터 수술 콘솔(도시안됨)로 연장한다. 수술 콘솔은 통상적으로 전기 또는 공기압 파워를 제공하는 포트와 같은, 다수의 포트를 포함한다. 콘솔은 또한 시스템의 작동에 대한 정보를 디스플레이하는 디스플레이를 포함한다. 도 17에 도시된 실시예에서, 제어기(1505)는 케이블(1705)과 인터페이싱된다. 제어기(1505)는 케이블(1705)을 경유하여 콘솔로 송신하고 콘솔로부터 정보를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 콘솔은 제어 기능의 대부분을, 비록 전부는 아니지만, 수행한다. 이 같은 경우, 제어기(1505)는 존재하지 않을 수 있다. 대신, 케이블(1705)은 인터페이스(1530, 1535, 및 1540)를 지지하여, 입력 장치(1515)로부터 입력 신호를 수신하여 모터(1510) 및 히터(1305)로 제어 신호를 제공한다.
도 17에서, 단지 하나의 히터, 히터(1305)가 도시된다. 히터(1305)는 플런저 상에 위치하여 IOL을 직접 가열하도록 설계된다. 노즐 부분(1130)은 또한 가시적이다.
도 18의 실시예는 히터(1310)가 노즐 부분(1130) 상에 위치되고 플런 저(1105) 상에 위치하지 않는 것을 제외하고 도 17의 실시예와 동일하다.
작동 중, IOL 전달 시스템(1700) 및 IOL 전달 시스템(1800) 각각은 케이블(1705)을 경유하여 전력을 수용한다. 둘다 유사한 방식으로 작동한다. 일 실시예에서, IOL 전달 시스템(1700)의 제어기(1505)는 입력 장치(1515)로부터 입력 신호를 수신한다. 이러한 입력 신호는 히터(1305)를 작동시키기 위하여 제어기에게 알려준다. 이와 달리, 제어기(1505)가 존재하지 않고 제어 기능이 수술 콘솔에 의해 취급될 때, 입력 장치(1515)로부터의 입력 신호는 케이블(1705)을 경유하여 콘솔에 의해 수신된다. 제어기(1505), 존재하는 경우, 또는 콘솔, 제어기(1505)가 존재하지 않는 경우,은 원하는 온도 범위 내에 IOL을 유지하도록 히터(1305)의 작동을 제어한다. IOL이 원하는 온도 범위에 있는 동안, 의사는 노즐 부분(1130)의 팁 단부를 눈의 각막 내로 소형 절개부 내로 삽입하고 플런저가 눈 안으로 IOL을 주입하도록 작동한다. 통상적으로, 의사는 풋 스위치를 눌러서 모터(1510)를 작동시키도록 한다. 모터(1510)는 샤프트(1110) 및 플런저(1105)를 구동하여 중공형 내부(1125)로부터 노즐 부분(1130)의 팁 단부를 통하여 IOL을 눈 안으로 변위시킨다.
풋 스위치는 주요 수술 콘솔로 연결된다. 이러한 방식으로, 풋 스위치로부터의 신호는 콘솔에게 의사가 눈 안으로 IOL을 주입하기 원한다는 것을 알려 준다. 콘솔은 또한 모터(1510)를 작동시킴으로써 직접 이러한 작동을 제어하거나, 콘솔은 존재하는 경우 제어기(1505)로 신호를 송신하고, 제어기(1505)는 모터의 동작을 제어한다. 이러한 방식으로, 제어기(1505)가 존재하지 않는 경우, 주요 수술 콘솔은 IOL 전달 장치(1700)의 작동을 제어한다.
도 19의 실시예는 스프링(1905) 및 스프링 로크(spring lock; 1910)가 모터(1510)를 대신하는 것을 제외하고 도 16의 실시예와 동일하다. 이러한 실시예에서, 스프링(1905)은 힘을 제공하여 샤프트(1110) 및 플런저(1105)를 구동시켜 IOL을 눈 안으로 전달한다. 스프링(1905)의 일 단부는 하우징(1115) 또는 하우징(1115)의 내부 상의 일부 구조물(도시안됨)에 연결된다. 샤프트 로크(1910)는 샤프트(1110)를 제 위치에 홀딩하기 위한 작용을 한다. 이러한 위치에서, 스프링(1905)은 인장 하에 있다. 샤프트 로크(1910)가 해제될 때, 스프링(1905)은 샤프트(1110)를 노즐 부분(1130)의 단부를 향하는 방향으로 가압한다. 이는 차례로 플런저(1105)를 가압하여 IOL을 노즐 부분(1130)으로부터 눈안으로 이동시킨다.
일 실시예에서, 샤프트 로크(1910)는 제어기(1505)에 의해 제어된다. 또 다른 실시예에서, 샤프트 로크(1910)는 버튼 또는 스위치(도시안됨)에 의해 해제되는 기계적 커플링(도시안됨)에 의해 제 위치에 홀딩된다. 이 같은 경우, 제어기(1505)는 히터(1305) 및/또는 히터(1310)를 작동시키도록 설계되는 간단한 제어기일 수있다. 이러한 경우, IOL 전달 장치(1900)는 1회용(disposable)일 수 있다.
작동 중, 1회용 IOL 전달 장치(1900)는 입력 장치(1515)를 작동시킴으로써 작동된다. 입력 장치(1515)는 통상적으로 히터(1305), 히터(1310), 또는 양 히터(1305 및 1310)를 턴온하는 스위치 또는 버튼이다. 히터는 배터리(1605)로부터 전력을 얻는다. 배터리(1605)는 전류를 히터로 공급한다. IOL이 원하는 온도 범위에 있도록 히터가 IOL의 온도를 상승시킨 후, LED와 같은 인디케이터(도시안됨) 가 조명된다. 이는 의사가 IOL이 주입될 준비가 되었다는 것을 알려 준다. 이어서 의사는 노즐 부분(1130)의 팁 단부를 각막의 절개부 내로 삽입하여 샤프트 로크(1910)를 해제한다. 샤프트 로트는 기계적 샤프트 로크 해제부(도시안됨)를 작동시킴으로써 작동되지 않거나 해제될 수 있다. 이 같은 샤프트 로크 해제부는 스위치 또는 버튼 형태일 수 있다. 샤프트 로크가 해제되면, 스프링은 샤프트(1110)및 노즐 부분(1130)의 팁 단부를 향하는 플런저(1105)(히터(1305)에 위치되는)를 가압한다. 플런저(1105)는 내부 공동(1125)로부터 IOL을 가압하여 노즐 부분(1130)의 팁 단부를 통하여 눈 안으로 가압한다.
어떠한 실시예가 실시되는지에 관계없이, 안전 피쳐(safety feature)가 IOL 전달 시스템에 부가될 수 있다. 이러한 안전 피쳐는 IOL이 원하는 온도 범위 내에 있을 때만, IOL이 눈 안으로 삽입되도록 한다. 이 같은 경우, IOL이 원하는 온도 범위에 도달할 때까지 눈 안으로의 IOL의 전달은 기계적 로크 도는 제어기(실시에 따라)에 의해 방지된다. 이 같은 안전 계획은 제어기(1505) 또는 주요 수술 콘솔에서 용이하게 실시된다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 수정체 주입기 시스템의 작동의 하나의 방법의 흐름도이다. 2010에서, IOL이 가열된다. 2020에서, IOL은 원하는 온도 범위 내에 유지된다. IOL이 원하는 온도 범위에 있는 동안 눈안으로 전달된다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 수정체 주입기 시스템의 작동의 또 다른 방법의 흐름도이다. 2120에서, IOL이 가열된다. IOL이 2130에서 원하는 온도 범위에 도달하지 못하는 경우, 이 때 IOL의 전달은 2170에서 방지되고 IOL은 2120에서 연속적으로 가열된다. IOL이 원하는 온도 범위에 도달하는 경우, 이어서 2140에서, IOL이 원하는 온도 범위에 있음을 나타내는 표시가 제공된다. 이러한 표시는 LED를 조명하는 것과 같이 시각적일 수 있다. 2150에서, IOL의 온도는 원하는 온도 범위로 유지된다. 2160에서 IOL이 원하는 온도 범위에 있는 동안, IOL은 눈으로 전달된다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공 수정체 주입기 시스템의 작동의 또 다른 방법의 흐름도이다. 2210에서, 히터가 작동되어야 한다고 표시하는 입력 신호가 수신된다. 2220에서, 히터가 작동된다. 2230에서, IOL이 가열된다. IOL이 2240에서 원하는 온도 범위에 도달하는 경우, 이어서 2250에서, 피드백은 제어기에 제공되고 2230에서 IOL은 계속적으로 가열된다. IOL이 2240에서 원하는 목표 범위에 도달하는 경우, 이어서 2260에서 IOL이 원하는 온도 범위에 있다는 표시가 제공된다. 2270에서, IOL의 온도는 원하는 온도 범위에 유지된다. 2280에서, 신호는 플런저를 작동시키기 위해 송신된다. 2290에서, IOL이 원하는 온도 범위에 있는 동안, IOL은 눈 안으로 전달된다.
위로부터, 본 발명이 인공 수정체를 눈 안으로 전달하기 위한 개선된 시스템을 제공한다. 본 발명은 수정체를 원하는 온도 범위로 가열하여 압축성을 개선하도록 하는 온도 제어된 인공 수정체 주입 장치를 제공한다. 이는 수정체가 더 작은 절개부를 통하여 전달되도록 한다. 본 발명은 예에 의해 본 명세서에서 설명되며, 다양한 변형예는 본 기술분야의 일반적인 기술자에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 본 명세서에서 공개된 본 발명의 상세한 설명 및 실시예를 고려하여 본 기술분야의 기술자에게 명백하게 된다. 상세한 설명 및 예는 단지 예시적인 것으로 고려되며, 본 발명의 범위 및 사상은 아래 청구범위에 의해 표시된다.

Claims (20)

  1. 인공 수정체(intraocular lens) 전달 장치를 사용하기 위해 준비하는 방법으로서,
    상기 인공 수정체를 가열하는 단계;
    눈 안으로 상기 인공 수정체를 주입하기 위해 상기 전달 장치를 사용하기 전에, 인공 수정체의 형상적 특성이 여전히 유지되면서도 상기 인공 수정체가 보다 쉽게 압축될 수 있는 온도에 머무르도록 보조되는 목표 온도 범위로 상기 인공수정체를 유지하는 단계; 및
    상기 인공 수정체가 상기 목표 온도 범위 내에 있다는 시각적 표시를 제공하는 단계; 를 포함하는,
    인공 수정체 전달 장치를 사용하기 위해 준비하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전달 장치 내에서 사전에 하중을 받았던 인공 수정체를 가열하기 위해 상기 전달 장치 내에서 히터를 작동시키는 단계를 더 포함하는,
    인공 수정체 전달 장치를 사용하기 위해 준비하는 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 히터를 제어하기 위해 피드백 신호를 이용하는,
    인공 수정체 전달 장치를 사용하기 위해 준비하는 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 히터를 일정한 온도로 유지하는 단계를 더 포함하는,
    인공 수정체 전달 장치를 사용하기 위해 준비하는 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    히터가 턴 온(turn on)되었음을 표시를 하는 입력 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는,
    인공 수정체 전달 장치를 사용하기 위해 준비하는 방법.
  6. 제2 항에 있어서,
    히터가 턴 오프(turn off)되었음을 표시를 하는 입력 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는,
    인공 수정체 전달 장치를 사용하기 위해 준비하는 방법.
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