WO2018123498A1 - 眼科手術装置 - Google Patents

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WO2018123498A1
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ophthalmic surgical
surgical apparatus
incision
eye tissue
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PCT/JP2017/043955
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English (en)
French (fr)
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龍孝 内田
直輝 岡田
Original Assignee
株式会社ニデック
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/04—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating
    • A61B18/12—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by heating by passing a current through the tissue to be heated, e.g. high-frequency current
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery

Definitions

  • the present disclosure relates to an ophthalmic surgical apparatus for operating a patient's eye, and more particularly, to an apparatus for incising eye tissue.
  • Patent Document 1 an evaporating bubble having a plasma layer is formed at the incision at the tip of the incising electrode, and the living tissue is incised by bringing the evaporating bubble into contact with the living tissue to cause discharge inside the evaporating bubble.
  • An apparatus is disclosed.
  • the present disclosure has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an ophthalmic surgical apparatus capable of incising an eye tissue in a ring shape in a short time.
  • An ophthalmic surgical apparatus provided by an exemplary embodiment of the present disclosure includes an annular first electrode, and a second electrode that lowers the potential of the eye tissue below the potential of the first electrode by contacting the eye tissue. And applying a voltage to the first electrode disposed in the conductive solution by the power source to form a bubble containing plasma along the circumferential direction of the first electrode, The eye tissue is transpired along the circumferential direction of the first electrode to cause an incision by bringing the bubbles into contact with the eye tissue and causing a discharge inside the bubbles.
  • the ocular tissue can be incised in an annular shape easily and in a short time.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2.
  • FIG. 2 It is a schematic diagram which shows arrangement
  • the ophthalmic surgical apparatus 1 for example, in cataract surgery, incises the anterior capsule enclosing the lens in an annular shape in order to remove the cloudy lens, and forms a circular incision (CCC: Continuous) in the anterior capsule.
  • CCC Circular Capsular hexis
  • FIG. 1 such an ophthalmic surgical apparatus 1 includes a circular electrode unit 11, a probe 12, a high-voltage high-speed pulse power source 13, and an AC adapter 14.
  • the circular electrode portion 11 is provided so as to be connected to the probe 12 at a position on the distal end side of the probe 12. As shown in FIGS. 2 to 4, the circular electrode portion 11 includes a cut electrode 21 (first electrode) serving as a positive electrode and a return electrode 22 (second electrode) serving as a negative electrode whose potential is lower than that of the cut electrode 21. ).
  • the incision electrode 21 is connected to the high-voltage high-speed pulse power source 13 through the conducting wire 23 and the return electrode 22 is connected through the conducting wire 24.
  • the incision electrode 21 is formed in an annular shape.
  • the material of the cutting electrode 21 is tungsten, stainless steel, titanium, molybdenum, or a combination of these materials.
  • the diameter dc of the incision electrode 21 is set according to the diameter of the CCC to be formed.
  • the outer shape of the return electrode 22 is formed in a circular shape, and is arranged at the center of the annular shape formed by the incision electrode 21. In this way, the distance between the cutting electrode 21 and the return electrode 22 in the radial direction of the cutting electrode 21 (the direction parallel to the paper surface of FIG. 2) over the entire circumference of the cutting electrode 21. D1 is constant.
  • the return electrode 22 is made of tungsten, stainless steel, titanium, molybdenum, or a combination of these materials. Further, the material and thickness of the incision electrode 21 and the return electrode 22 may be the same or different.
  • the return electrode 22 is hollow inside and includes a conduit 31.
  • the duct 31 is a suction path for sucking a tissue piece cut out by incising the anterior capsule 61 (see FIG. 3). As a result, the cut tissue piece can be held by the circular electrode portion 11.
  • the probe 12 includes a handle portion 41 and an incision start button 42.
  • the handle portion 41 is a portion that is held by an operator during surgery and has operability such that the circular electrode portion 11 can be stably held on the anterior capsule 61.
  • the incision start button 42 is a button for performing an operation of applying a voltage from the high-voltage high-speed pulse power source 13 to the incision electrode 21 of the circular electrode unit 11.
  • a timer (not shown) built in the high-voltage high-speed pulse power supply 13 functions, and the high-voltage high-speed pulse power supply 13 performs a predetermined time (for example, 1 second). A voltage is applied to the incision electrode 21.
  • a circular electrode portion 11 is provided at the most distal end portion of the cylindrical tip portion 43 of the probe 12.
  • the incision electrode 21 and the return electrode 22 are provided at the most distal portion inserted into the eyeball of the patient's eye at the columnar tip of the grasping means grasped by the operator during surgery. ing.
  • the high-voltage high-speed pulse power source 13 is connected to the circular electrode unit 11 via the probe 12.
  • the high voltage high speed pulse power supply 13 includes a first pulse generation circuit 51, a second pulse generation circuit 52, a high voltage generation circuit 53, and a boost chopper circuit 54.
  • the AC adapter 14 is connected to the high voltage high speed pulse power source 13 and supplies electricity to the high voltage high speed pulse power source 13.
  • the anterior capsule 61 is incised using the basic principle of the plasma blade.
  • the basic principle of the plasma blade here is a principle of cutting a living tissue using a high-frequency current.
  • a metal wire 121 (positive electrode) and a return electrode 122 (negative electrode) are placed in a conductive solution 162 (for example, aqueous humor or physiological saline). And a high voltage is applied to the metal wire 121. Thus, Joule heat is generated in the metal wire 121 to evaporate water molecules around the metal wire 121, thereby forming evaporation bubbles 171 around the metal wire 121.
  • the evaporation bubbles 171 come into contact with the metal wire 121 and a high voltage is applied also inside the evaporation bubbles 171, so that plasma, which is a gas in which atoms are ionized, is generated inside the evaporation bubbles 171. A plasma layer is formed.
  • the living tissue 161 is in contact with the return electrode 122 via the conductive solution 162 and has a negative polarity.
  • the above is the description of the basic principle of the plasma blade.
  • the anterior capsule 61 is incised using the basic principle of such a plasma blade.
  • the operator grasps the handle portion 41 of the probe 12 and inserts the circular electrode portion 11 and the distal end portion 43 into the eyeball of the patient's eye through the incision.
  • the incision electrode 21 and the return electrode 22 on the electrode surface are pressed against the anterior capsule 61 (see FIG. 3).
  • the incision electrode 21 and the return electrode 22 are disposed in the aqueous humor 62 (conductive solution) on the anterior capsule 61.
  • the anterior chamber is filled with a conductive solution (such as aqueous humor 62 and physiological saline), and the circular electrode portion 11 and the distal end portion 43 inserted in the eyeball are immersed in the conductive solution. It becomes a state.
  • the anterior capsule 61 and the aqueous humor 62 are examples of the “eye tissue” in the present disclosure.
  • a square-wave pulse waveform (high-voltage high-speed pulse waveform) as shown in FIG. 7 is applied to the incision electrode 21 by the high-voltage high-speed pulse power source 13 for a predetermined time (for example, 1 second).
  • the pulse waveform shown in FIG. 7 is a waveform of the first pulse P1 generated by the first pulse generation circuit 51 and the second pulse generation circuit 52 in the high-voltage high-speed pulse power supply 13. It is formed by generating a second pulse P2 (mini pulse) having a frequency higher than that of the first pulse P1 inside.
  • the voltage value Vp (the difference between the minimum voltage value Vp1 and the maximum voltage value Vp2) is adjusted to a high voltage by the high voltage generation circuit 53 and the boost chopper circuit 54.
  • the frequency of the first pulse P1 is 15 kHz
  • the frequency of the second pulse P2 is 580 kHz
  • the minimum voltage value Vp1 is 0 V
  • the maximum voltage value Vp2 is +1 kV.
  • the second pulse P2 having a frequency higher than that of the first pulse P1 is generated inside the waveform of the first pulse P1, and the duty ratio of the pulse is suppressed.
  • the minimum voltage value Vp1 may be ⁇ 300 V
  • the maximum voltage value Vp2 may be +300 V
  • the frequency of the first pulse P1 may be 10 kHz.
  • the frequency of the first pulse P1 is 15 kHz or 10 kHz as an example in the present embodiment, but may be 0 to 100 kHz. Further, the frequency of the second pulse P2 is 580 kHz as an example in the present embodiment, but may be 500 kHz to 1 MHz.
  • the voltage value Vp is 1 kV as an example in the present embodiment, but may be 500 V or more.
  • Joule heat is generated in the circumferential direction of the cutting electrode 21 to generate evaporating bubbles 71 along the circumferential direction of the cutting electrode 21, thereby forming an annular shape as shown in FIG. 2.
  • the evaporation bubbles 71 are formed.
  • the incision electrode 21 in order to generate the evaporation bubbles 71 in the circumferential direction of the incision electrode 21 in this way, in this embodiment, between the incision electrode 21 and the return electrode 22 over the entire circumference in the circumferential direction of the incision electrode 21.
  • the distance D1 is constant. Furthermore, the current flowing from the conducting wire 23 into the connecting portion 25 (see FIG. 2) of the cutting electrode 21 with the conducting wire 23 (see FIG. 3 or FIG. 4) is forward FD and reverse BD (see FIG. 2) in the cutting electrode 21.
  • the thickness of the incision electrode 21 is made constant over the entire circumference, and the resistance value of the incision electrode 21 is made over the entire circumference. It is constant.
  • the material of the cutting electrode 21 is tungsten, the diameter dc of the cutting electrode 21 is 5 mm, and the thickness t of the cutting electrode 21 is 0.10 mm.
  • the return electrode 22 is made of tungsten, and the diameter dr of the return electrode 22 is 1 mm while a gap is provided between the incision electrode 21 and the return electrode 22.
  • the diameter dc of the incision electrode 21 is 5 mm in this embodiment, but it may be 4 mm to 6 mm.
  • the thickness t of the incision electrode 21 is 0.10 mm in this embodiment, but may be 0.05 mm to 0.10 mm.
  • the diameter dr of the return electrode 22 is 1 mm in this embodiment, but may be 1 mm to 4 mm.
  • a connecting portion 26 to the conducting wire 23 in the incising electrode 21 is further provided at a position shifted from the connecting portion 25 in the circumferential direction of the incising electrode 21, and the incising electrode 21 and the conducting wire 23 are connected to the connecting portion 25.
  • the evaporation bubbles 71 formed as described above come into contact with the incision electrode 21, a high voltage is also applied inside the evaporation bubbles 71. Therefore, plasma is generated inside the evaporation bubble 71, and a plasma layer composed of this plasma is formed. In this way, the evaporating bubble 71 containing the plasma is formed along the circumferential direction of the annular cutting electrode 21.
  • the evaporation bubbles 71 are in contact with the anterior capsule 61 (see FIG. 3). Then, a large current flows from the cutting electrode 21 to the return electrode 22 through the plasma layer inside the evaporation bubble 71, and discharge (hereinafter referred to as “plasma discharge”) occurs inside the evaporation bubble 71.
  • plasma discharge occurs inside the evaporation bubble 71.
  • the negative electrode return electrode 22 is in contact with the anterior capsule 61 indirectly via the aqueous humor 62 (see FIG. 3) or directly. Therefore, the anterior capsule 61 is a negative pole, and the potential of the anterior capsule 61 is lower than the potential of the incision electrode 21.
  • the return electrode 22 makes the potential of the anterior capsule 61 lower than the potential of the incision electrode 21 by contacting the eye tissue (anterior capsule 61, aqueous humor 62).
  • the anterior capsule 61 is transpired along the circumferential direction of the incision electrode 21 and incised in an annular shape.
  • the circular tissue piece (the anterior capsule 61 inside the incised portion) cut out by incising the anterior capsule 61 is sucked by the duct 31 and held by the circular electrode portion 11. Therefore, the surgeon can remove the tissue piece from the anterior capsule 61 by retracting the circular electrode portion 11 from the anterior capsule 61. As a result, a CCC can be formed in the anterior capsule 61.
  • the operator can incise the anterior capsule 61 in an annular shape simply and in a short time by pressing the electrode surface of the circular electrode portion 11 against the anterior capsule 61 and pressing the incision start button 42 of the probe 12. . Therefore, since an advanced technique for operating the device is not required for the surgeon, the anterior capsule 61 can be incised in an annular shape without performing training for obtaining a procedure in using the device. Further, since the anterior capsule 61 is evaporated along the circumferential direction of the annular incision electrode 21, the anterior capsule 61 can be accurately and reliably incised in an annular shape. Therefore, a highly accurate and reproducible CCC can be obtained in the anterior capsule 61. Can be created. Therefore, the burden on both the operator and the patient can be reduced in cataract surgery.
  • the surgeon presses the electrode surface of the circular electrode portion 11 against the anterior capsule 61 and presses the incision start button 42 to apply a voltage to the incision electrode 21 for 1 second.
  • the anterior capsule 61 can be incised in an annular shape, so that the time required for forming the CCC can be set to 3 seconds, for example.
  • the ophthalmic surgical apparatus 1 applies a voltage from the high-voltage high-speed pulse power source 13 to the incision electrode 21 disposed in the aqueous humor 62, and plasma along the circumferential direction of the incision electrode 21. Evaporating bubbles 71 are formed.
  • the ophthalmic surgical apparatus 1 has a bubble forming unit that forms bubbles around the electrodes. Then, the front capsule 61 is brought into contact with the evaporating bubbles 71 to cause plasma discharge inside the evaporating bubbles 71.
  • the ophthalmic surgical apparatus 1 has a plasma discharge generating means for generating a plasma discharge inside the bubbles.
  • the anterior capsule 61 is incised by evaporating along the circumferential direction of the incision electrode 21.
  • the CCC can be formed by simply and incising the anterior capsule 61 in an annular shape in a short time.
  • the distance D1 between the incision electrode 21 and the return electrode 22 is constant over the entire circumference of the incision electrode 21.
  • the return electrode 22 is arranged at the center of the annular shape formed by the cutting electrode 21. This facilitates adjustment so that the distance D1 between the incision electrode 21 and the return electrode 22 is constant over the entire circumference in the circumferential direction of the incision electrode 21, and therefore, along the circumferential direction of the incision electrode 21. It becomes easy to generate the evaporation bubbles 71 and form the annular evaporation bubbles 71.
  • the return electrode 22 is provided with a duct 31 for sucking a tissue piece cut out by incising the anterior capsule 61.
  • the tissue piece cut out by cutting the front capsule 61 can be held by the circular electrode portion 11 and removed from the front capsule 61.
  • FIG. 8 the example shown in FIG. 8 is also conceivable.
  • an annular return electrode 22 is disposed on the inner side of the incision electrode 21, and the incision electrode 21 and the return electrode 22 are formed concentrically.
  • the incision electrode 21 and the return electrode 22 are formed in a double circle shape.
  • the distance D2 between the incision electrode 21 and the return electrode 22 is constant over the entire circumference in the circumferential direction of the incision electrode 21.
  • the diameter of the return electrode 22 is, for example, 1 mm to 4 mm.
  • the annular return electrode 22 may be disposed outside the incision electrode 21.
  • the incision electrode 21 and the return electrode 22 may be formed in an annular shape having a common central axis and arranged in non-coplanar planes.
  • the ophthalmic surgical apparatus 1 is used as an apparatus for incising the anterior capsule 61 of the crystalline lens, but it may be used as an apparatus for incising other eye tissues.
  • the incision electrode 21 and the return electrode 22 are formed in an annular shape.
  • the incision electrode 21 and the return electrode 22 are formed in an approximately circular shape. You may form in the ring which is not cyclic
  • the present invention is not limited to this, and a power source that applies a square-wave pulse waveform voltage formed only by the first pulse P1 without generating the second pulse P2 (mini-pulse), or a triangular wave or sawtooth wave other than the square wave.
  • a power source that applies a voltage having a pulse waveform such as a sine wave may be used.
  • the ophthalmic surgical apparatus 1 is a pulse waveform whose amplitude periodically changes between a maximum value and a minimum value as a power source for applying a voltage to the electrodes, and a predetermined voltage value (for example, the voltage value Vp is 500 V or more) and voltage applying means for applying an output waveform voltage having a predetermined frequency (for example, 0 to 100 kHz) to the electrodes.
  • a predetermined voltage value for example, the voltage value Vp is 500 V or more
  • voltage applying means for applying an output waveform voltage having a predetermined frequency (for example, 0 to 100 kHz) to the electrodes.

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Abstract

眼科手術装置において、環状の第１電極と、眼組織に接触することにより眼組織の電位を第１電極の電位よりも低くする第２電極と、電源と、を有し、導電性溶液中に配置される第１電極に対し電源により電圧を印加して、第１電極の周方向に沿ってプラズマを内包する気泡を形成し、気泡を眼組織に接触させて気泡の内部で放電を起こさせることにより、眼組織を第１電極の周方向に沿って蒸散させて切開する。

Description

眼科手術装置
　本開示は、患者眼を手術する眼科手術装置に係り、詳しくは、眼組織を切開する装置に関する。
　特許文献１には、切開電極の先端の切開部にプラズマ層を有する蒸発気泡を形成し、この蒸発気泡を生体組織に接触させて蒸発気泡の内部において放電を起こさせることにより、生体組織を切開する装置が開示されている。
米国特許出願公開第２００４／０１９９１５７号明細書
　特許文献１の装置において生体組織を環状に切開するためには、術者は、切開電極の先端で生体組織をなぞるようにして切開電極の先端を移動させる必要がある。そのため、生体組織を所望の環状に切開するのは難しく、術者に装置の操作についての高度な技術が要求されるとともに、切開するために多くの時間を要する。
　そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、簡単かつ短時間で眼組織を環状に切開できる眼科手術装置を提供することを目的とする。
　本開示における典型的な実施形態が提供する眼科手術装置は、環状の第１電極と、眼組織に接触することにより前記眼組織の電位を前記第１電極の電位よりも低くする第２電極と、電源と、を有し、導電性溶液中に配置される前記第１電極に対し前記電源により電圧を印加して、前記第１電極の周方向に沿ってプラズマを内包する気泡を形成し、前記気泡を前記眼組織に接触させて前記気泡の内部で放電を起こさせることにより、前記眼組織を前記第１電極の周方向に沿って蒸散させて切開すること、を特徴とする。
　本開示の眼科手術装置によれば、簡単かつ短時間で眼組織を環状に切開できる。
本実施形態の眼科手術装置の構成図である。 本実施形態の円形電極部における電極面を示す図である。 図２のＡ－Ａ断面図である。 本実施形態の切開電極とリターン電極の配置を示す模式図である。 プラズマブレードの基本原理に関する説明図である。 プラズマブレードの基本原理に関する説明図である。 印加する電圧のパルス波形の一例を示す図である。 変形例の切開電極とリターン電極の配置を示す模式図である。
　本実施形態の眼科手術装置１は、例えば、白内障手術において、白濁した水晶体を除去するために水晶体を包んでいる前嚢を円環状に切開して、前嚢に円形の切開口（ＣＣＣ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｃｉｒｃｕｌａｒ Ｃａｐｓｕｌｏｒｈｅｘｉｓ、以下「ＣＣＣ」という。）を形成するための装置である。このような眼科手術装置１は、図１に示すように、円形電極部１１と、プローブ１２と、高電圧高速パルス電源１３と、ＡＣアダプタ１４を有する。
　円形電極部１１は、プローブ１２の先端側の位置において、プローブ１２に接続するようにして設けられている。この円形電極部１１は、図２～図４に示すように、プラス極となる切開電極２１（第１電極）と、切開電極２１よりも電位が低いマイナス極となるリターン電極２２（第２電極）を備えている。そして、切開電極２１は導線２３を介して、また、リターン電極２２は導線２４を介して、高電圧高速パルス電源１３に接続している。
　本実施形態において、切開電極２１は、円環状に形成されている。この切開電極２１の材質は、タングステン、または、ステンレス、または、チタン、または、モリブデン、または、これらの材質を組み合わせたものである。なお、切開電極２１の直径ｄｃは、形成しようとするＣＣＣの直径に応じて設定する。
　リターン電極２２は、その外形が円形状に形成されており、切開電極２１により形成される円環状の中心の位置に配置されている。そして、このようにして、切開電極２１の周方向の全周に亘って、切開電極２１の径方向（図２の紙面と平行な方向）についての切開電極２１とリターン電極２２との間の距離Ｄ１が一定となっている。なお、リターン電極２２の材質は、タングステン、または、ステンレス、または、チタン、または、モリブデン、または、これらの材質を組み合わせたものである。また、切開電極２１及びリターン電極２２についての材質及び太さは、同一であっても、異なっていてもよい。
　図２と図３に示すように、リターン電極２２は、その内部が中空になっており、管路３１を備えている。後述するように、この管路３１は、前嚢６１（図３参照）を切開して切り取られた組織片を吸引する吸引路である。そして、これにより、切り取られた組織片を円形電極部１１により保持できるようになっている。
　図１に示すように、プローブ１２は、ハンドル部４１と切開開始ボタン４２を備えている。ハンドル部４１は、手術時に術者が把持する部分であり、円形電極部１１を前嚢６１の上で安定して保持できるような操作性を有している。切開開始ボタン４２は、高電圧高速パルス電源１３から円形電極部１１の切開電極２１へ電圧を印加する操作を行うためのボタンである。この切開開始ボタン４２を術者が押すと、高電圧高速パルス電源１３に内蔵されているタイマ（不図示）が機能して、高電圧高速パルス電源１３から、所定時間（例えば、１秒間）だけ、切開電極２１へ電圧が印加される。そして、プローブ１２における円柱状の先端部４３の最先端部分に、円形電極部１１が設けられている。このようにして、本実施形態では、切開電極２１とリターン電極２２は、手術時に術者が把持する把持手段における柱状の先端部にて患者眼の眼球内に挿入される最先端部分に設けられている。
　高電圧高速パルス電源１３は、プローブ１２を介して、円形電極部１１に接続している。この高電圧高速パルス電源１３は、第１パルス生成回路５１、第２パルス生成回路５２、高電圧生成回路５３、昇圧チョッパ回路５４を備えている。また、ＡＣアダプタ１４は、高電圧高速パルス電源１３に接続し、高電圧高速パルス電源１３に電気を供給する。
　次に、このような構成の眼科手術装置１を用いた前嚢６１の切開方法について説明する。本実施形態では、プラズマブレードの基本原理を用いて、前嚢６１を切開する。なお、ここでいうプラズマブレードの基本原理とは、高周波電流を用いて生体組織を切開する原理である。
　そこで、まず、プラズマブレードの基本原理について説明する。プラズマブレードの基本原理においては、まず、図５に示すように、導電性溶液１６２（例えば、房水や生理食塩水）中に、金属線１２１（プラス極）とリターン電極１２２（マイナス極）を配置し、金属線１２１に高電圧を印加する。そして、これにより、金属線１２１においてジュール熱を発生させて、金属線１２１の周囲の水分子を蒸発させることにより、金属線１２１の周囲に蒸発気泡１７１を形成する。このとき、蒸発気泡１７１が金属線１２１に接触して、蒸発気泡１７１の内部においても高電圧が印加されるので、蒸発気泡１７１の内部に原子が電離した気体であるプラズマが発生し、このプラズマからなるプラズマ層が形成される。
　そして、その後、図６に示すように、蒸発気泡１７１が徐々に成長して大きくなって生体組織１６１と接触すると、蒸発気泡１７１の内部のプラズマ層を介して金属線１２１からリターン電極１２２へ大電流が流れ、蒸発気泡１７１の内部において放電が起きる。そして、これにより、蒸発気泡１７１において局所的に多大な熱が発生するので、蒸発気泡１７１に接触する生体組織１６１を蒸散させて切開することができる。
　なお、生体組織１６１は、導電性溶液１６２を介してリターン電極１２２に接触しており、マイナス極となっている。以上が、プラズマブレードの基本原理についての説明である。
　そこで、本実施形態においては、このようなプラズマブレードの基本原理を用いて、前嚢６１を切開する。
　本実施形態では、まず、術者は、プローブ１２のハンドル部４１を把持して、切開創を介して患者眼の眼球内に円形電極部１１及び先端部４３を挿入し、円形電極部１１の電極面における切開電極２１とリターン電極２２を、前嚢６１（図３参照）に押し当てる。そして、これにより、前嚢６１の上の房水６２（導電性溶液）中に、切開電極２１とリターン電極２２が配置される。なお、本実施形態では、前房は導電性溶液（房水６２、生理食塩水等）で満たされており、眼球内に挿入された円形電極部１１及び先端部４３は導電性溶液に浸かった状態になる。また、前嚢６１と房水６２は、本開示における「眼組織」の一例である。
　次に、術者は、プローブ１２の切開開始ボタン４２を押す。すると、切開電極２１に対して、高電圧高速パルス電源１３により、所定時間（例えば、１秒間）だけ、図７に示すような方形波のパルス波形（高電圧高速パルス波形）の電圧が印加される。
　ここで、図７に示すパルス波形は、高電圧高速パルス電源１３において、第１パルス生成回路５１にて第１パルスＰ１を生成し、第２パルス生成回路５２にて第１パルスＰ１の波形の内部に第１パルスＰ１よりも周波数の高い第２パルスＰ２（ミニパルス）を生成することにより形成される。そして、電圧値Ｖｐ（電圧の最小値Ｖｐ１と電圧の最大値Ｖｐ２の差）は、高電圧生成回路５３と昇圧チョッパ回路５４により高電圧に調整される。なお、一例として、第１パルスＰ１の周波数を１５ｋＨｚとし、第２パルスＰ２の周波数を５８０ｋＨｚとし、電圧の最小値Ｖｐ１を０Ｖとし、電圧の最大値Ｖｐ２を＋１ｋＶとする。このようにして、図７に示すパルス波形において、第１パルスＰ１の波形の内部に第１パルスＰ１よりも周波数の高い第２パルスＰ２を生成して、パルスのデューティ比を抑制する。
　なお、その他の例として、電圧の最小値Ｖｐ１を－３００Ｖとし、電圧の最大値Ｖｐ２を＋３００Ｖとし、第１パルスＰ１の周波数を１０ｋＨｚとしてもよい。
　なお、第１パルスＰ１の周波数は、本実施形態では一例として１５ｋＨｚや１０ｋＨｚとしているが、０～１００ｋＨｚであればよい。また、第２パルスＰ２の周波数は、本実施形態では一例として５８０ｋＨｚとしているが、５００ｋＨｚ～１ＭＨｚであればよい。また、電圧値Ｖｐは、本実施形態では一例として１ｋＶとしているが、５００Ｖ以上であればよい。
　そして、このように切開電極２１に図７に示すパルス波形の電圧を印加することにより、切開電極２１においてジュール熱を発生させて、切開電極２１の近傍に存在する水分子を急激に蒸発させて、房水６２中において切開電極２１の周囲に蒸発気泡７１を形成する。これにより、図２に示すように、円環状の切開電極２１の周方向に沿って円環状の蒸発気泡７１を形成する。なお、前記のように図７に示すパルス波形においてパルスのデューティ比を抑制しているので、切開電極２１に対して高電圧が連続して印加される時間を短くでき、切開電極２１に発生するジュール熱を抑えて、患者眼の眼球内の温度の上昇を抑えることができる。
　また、このとき、本実施形態では、切開電極２１の周方向についてジュール熱を発生させて、切開電極２１の周方向に沿って蒸発気泡７１を発生させることにより、図２に示すような円環状の蒸発気泡７１を形成するようにしている。
　そこで、このように切開電極２１の周方向について蒸発気泡７１を発生させるために、本実施形態では、切開電極２１の周方向の全周に亘って、切開電極２１とリターン電極２２との間の距離Ｄ１を一定にしている。さらに、導線２３から切開電極２１における導線２３（図３や図４参照）との接続部２５（図２参照）に流れ込んだ電流を、切開電極２１において順方向ＦＤと逆方向ＢＤ（図２参照）に流している。そして、このように切開電極２１において順方向ＦＤと逆方向ＢＤに流すために、例えば、切開電極２１の太さを全周に亘って一定として、切開電極２１の抵抗値を全周に亘って一定にしている。
　なお、ここでは、一例として、切開電極２１の材質をタングステンとし、切開電極２１の直径ｄｃを５ｍｍとし、切開電極２１の太さｔを０．１０ｍｍとする。また、リターン電極２２の材質をタングステンとし、切開電極２１とリターン電極２２との間に隙間を設けるようにしつつリターン電極２２の直径ｄｒを１ｍｍとする。なお、切開電極２１の直径ｄｃは、本実施形態では５ｍｍとしているが、４ｍｍ～６ｍｍであればよい。また、切開電極２１の太さｔは、本実施形態では０．１０ｍｍとしているが、０．０５ｍｍ～０．１０ｍｍであればよい。また、リターン電極２２の直径ｄｒは、本実施形態では１ｍｍとしているが、１ｍｍ～４ｍｍであればよい。
　なお、前記の接続部２５から切開電極２１の周方向に１８０°ずれた位置に、さらに切開電極２１における導線２３との接続部２６を設け、切開電極２１と導線２３とを接続部２５と接続部２６の２箇所で接続させてもよい。これにより、切開電極２１において全周に亘って電流が流れ易くなるので、切開電極２１の周方向について蒸発気泡７１を発生させ易くなる。
　そして、上記のように形成した蒸発気泡７１が切開電極２１に接触することにより、蒸発気泡７１の内部においても高電圧が印加される。そのため、蒸発気泡７１の内部において、プラズマが発生し、このプラズマからなるプラズマ層が形成される。このようにして、円環状の切開電極２１の周方向に沿ってプラズマを内包する蒸発気泡７１を形成する。
　また、蒸発気泡７１は前嚢６１と接触している（図３参照）。そして、蒸発気泡７１の内部のプラズマ層を介して切開電極２１からリターン電極２２へ大電流が流れ、蒸発気泡７１の内部において放電（以下、「プラズマ放電」という。）が起きる。なお、このとき、前嚢６１には、房水６２を介して間接的に（図３参照）、または、直接的に、マイナス極のリターン電極２２が接触している。そのため、前嚢６１はマイナス極となっており、前嚢６１の電位は切開電極２１の電位よりも低くなっている。このようにして、本実施形態では、リターン電極２２は、眼組織（前嚢６１、房水６２）に接触することにより、前嚢６１の電位を切開電極２１の電位よりも低くしている。
　このようにして、蒸発気泡７１を前嚢６１に接触させて蒸発気泡７１の内部でプラズマ放電を起こさせることにより、蒸発気泡７１において、多大な電流が瞬間的かつ局地的に流れるので、局所的に多大な熱が発生する。これにより、前嚢６１は、プラズマ放電が起きている円環状の蒸発気泡７１と接触している部分が蒸散して、円環状に切開される。このようにして、本実施形態では、前嚢６１を切開電極２１の周方向に沿って蒸散させて円環状に切開する。
　そして、前嚢６１を切開して切り取られた円形状の組織片（切開された部分の内側の前嚢６１）は、管路３１により吸引されて、円形電極部１１に保持される。そこで、術者は、円形電極部１１を前嚢６１から退避させることにより、前嚢６１から組織片を除去することができる。そして、これにより、前嚢６１においてＣＣＣを形成することができる。
　このように、術者は、円形電極部１１の電極面を前嚢６１に押し当てて、プローブ１２の切開開始ボタン４２を押すだけで、簡単かつ短時間で前嚢６１を円環状に切開できる。そのため、術者に対して装置の操作についての高度な技術が要求されないので、装置を使用するに当たって手技を取得するための訓練を行わなくても、前嚢６１を円環状に切開できる。また、前嚢６１を円環状の切開電極２１の周方向に沿って蒸散させるので、精度良く確実に前嚢６１を円環状に切開できることから、前嚢６１において精度が高く再現性のあるＣＣＣを作成できる。したがって、白内障手術において、術者と患者の双方の負担を軽減できる。
　なお、本実施形態の眼科手術装置１によれば、術者が、円形電極部１１の電極面を前嚢６１に押し当てて、切開開始ボタン４２を押して切開電極２１へ１秒間だけ電圧を印加することにより、前嚢６１を円環状に切開できるので、ＣＣＣを形成するために要する時間を例えば３秒とすることができる。
　以上のように本実施形態の眼科手術装置１は、房水６２中に配置される切開電極２１に対し高電圧高速パルス電源１３から電圧を印加して、切開電極２１の周方向に沿ってプラズマを内包する蒸発気泡７１を形成する。このように、眼科手術装置１は、電極の周囲に気泡を形成する気泡形成手段を有する。そして、この蒸発気泡７１に前嚢６１を接触させて蒸発気泡７１の内部でプラズマ放電を起こさせる。このように、眼科手術装置１は、気泡の内部でプラズマ放電を発生させるプラズマ放電発生手段を有する。そして、これにより、前嚢６１を切開電極２１の周方向に沿って蒸散させて切開する。このようにして、切開電極２１とリターン電極２２を前嚢６１に押し当てるだけで、簡単かつ短時間で前嚢６１を円環状に切開してＣＣＣを形成できる。
　また、切開電極２１の周方向の全周に亘って、切開電極２１とリターン電極２２との間の距離Ｄ１が一定である。これにより、切開電極２１に対して電圧が印加されたときに、切開電極２１の周方向についてジュール熱が発生するので、切開電極２１の周方向に沿って蒸発気泡７１を発生させて円環状の蒸発気泡７１を形成できる。そして、この円環状の蒸発気泡７１の内部にてプラズマ放電を起こさせることにより、前嚢６１を円環状に蒸散させて切開することができる。
　また、リターン電極２２は、切開電極２１により形成される円環状の中心に配置されている。これにより、切開電極２１の周方向の全周に亘って、切開電極２１とリターン電極２２との間の距離Ｄ１が一定となるように調整し易くなるので、切開電極２１の周方向に沿って蒸発気泡７１を発生させて円環状の蒸発気泡７１を形成し易くなる。
　また、リターン電極２２は、前嚢６１を切開して切り取られた組織片を吸引する管路３１を備えている。これにより、前嚢６１を切開して切り取られた組織片を、円形電極部１１に保持して前嚢６１から除去することができる。
　また、変形例として、図８に示す例も考えられる。この変形例においては、図８に示すように、円環状のリターン電極２２が切開電極２１よりも内側に配置されており、切開電極２１とリターン電極２２は同心円状に形成されている。このようにして、切開電極２１とリターン電極２２は、２重円の形状に形成されている。そして、この変形例においても、切開電極２１の周方向の全周に亘って、切開電極２１とリターン電極２２との間の距離Ｄ２が一定となっている。なお、リターン電極２２の直径は、例えば、１ｍｍ～４ｍｍである。また、円環状のリターン電極２２は、切開電極２１よりも外側に配置されていてもよい。
　また、その他の変形例として、切開電極２１とリターン電極２２は、中心軸を共通にする円環状に形成され、かつ、非同一平面に配置されているとしてもよい。
　また、上記の説明では、眼科手術装置１は、水晶体の前嚢６１を切開する装置として使用する例を説明したが、その他の眼組織を切開する装置として使用してもよい。
　また、上記の説明では、切開電極２１やリターン電極２２を円環状に形成した例について説明したが、切開電極２１やリターン電極２２は、ほぼ円形の環状に形成されているなど、厳密には円環状でない環状に形成されていてもよい。
　また、上記の説明では、切開電極２１に対して電圧を印加させる電源として、切開電極２１に対して図７に示すような方形波のパルス波形の電圧を印加する高電圧高速パルス電源１３を示したが、これに限定されず、第２パルスＰ２（ミニパルス）を生成しないで第１パルスＰ１のみで形成される方形波のパルス波形の電圧を印加する電源や、方形波以外の三角波やのこぎり波や正弦波などのパルス波形の電圧を印加する電源を使用してもよい。このように、眼科手術装置１は、電極に対して電圧を印加させる電源として、振幅が最大値と最小値に周期的に変化するパルス波形であって所定の電圧値（例えば、電圧値Ｖｐが５００Ｖ以上）かつ所定の周波数（例えば、０～１００ｋＨｚ）からなる出力波形の電圧を電極に印加する電圧印加手段を有している。
　なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
１　眼科手術装置
１１　円形電極部
１２　プローブ
１３　高電圧高速パルス電源
２１　切開電極
２２　リターン電極
３１　管路
４２　切開開始ボタン
６１　前嚢
６２　房水
７１　蒸発気泡
ｄｃ　（切開電極の）直径
ｔ　　（切開電極の）太さ
ｄｒ　（リターン電極の）直径
Ｄ１　距離

Claims (6)

  1. 　環状の第１電極と、
    　眼組織に接触することにより前記眼組織の電位を前記第１電極の電位よりも低くする第２電極と、
    　電源と、を有し、
    　導電性溶液中に配置される前記第１電極に対し前記電源により電圧を印加して、前記第１電極の周方向に沿ってプラズマを内包する気泡を形成し、前記気泡を前記眼組織に接触させて前記気泡の内部で放電を起こさせることにより、前記眼組織を前記第１電極の周方向に沿って蒸散させて切開すること、
    　を特徴とする眼科手術装置。
  2. 　請求項１の眼科手術装置において、
    　前記第１電極の周方向の全周に亘って、前記第１電極と前記第２電極との間の距離が一定であること、
    　を特徴とする眼科手術装置。
  3. 　請求項２の眼科手術装置において、
    　前記第２電極は、前記第１電極により形成される円環状の中心に配置されていること、
    　を特徴とする眼科手術装置。
  4. 　請求項２の眼科手術装置において、
    　前記第１電極と前記第２電極は、同心円状に形成されていること、
    　を特徴とする眼科手術装置。
  5. 　請求項２の眼科手術装置において、
    　前記第１電極と前記第２電極は、中心軸を共通にする円環状に形成され、かつ、非同一平面に配置されていること、
    　を特徴とする眼科手術装置。
  6. 　請求項１乃至５のいずれか１つの眼科手術装置において、
    　前記第２電極は、前記眼組織を切開して切り取られた組織片を吸引する吸引路を備えていること、
    　を特徴とする眼科手術装置。
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