(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科顕微手術用装置における眼内圧力制御方法であって、
注入室を供給する工程であって、
該注入室は、潅注流体を保持する第一の室、および、潅注流体を保持する第二の室を備え、該第一の室は、該第二の室と流体的に結合していない、第一の供給工程と、
前記眼科顕微手術用装置が、注入源から、前記第一の室、および、前記第二の室へ潅注流体を供給する、第二の工程と、
前記眼科顕微手術用装置が、外科手術中に、前記第一の室から、前記潅注流体を外科手術用装置に供給する、第三の供給工程と、
前記眼科顕微手術用装置が、前記第一の室の前記潅注流体の前記レベルが下限に達したとき、前記第三の供給工程を終了する工程と、
前記眼科顕微手術用装置が、前記終了工程の際に、前記潅注流体を前記第二の室から前記眼科顕微手術用装置に供給する、第四の供給工程と、
前記眼科顕微手術用装置が、前記第四の供給工程中、前記注入源からの前記潅注流体で前記第一の室を再充填する工程と、
を含む、ことを特徴とする、眼科顕微手術用装置における眼内圧力制御方法。
【請求項２】
さらに、
前記眼科顕微手術用装置が、前記第二の室の中の前記潅注流体の前記レベルが下限に達したとき、前記第四の供給工程を終了させる工程と、
前記眼科顕微手術用装置が、前記第三の供給工程を再度初期化する工程と、
前記眼科顕微手術用装置が、前記再初期化する工程中に、前記注入源からの前記潅注流体で前記第二の室を再充填する工程と、
を含む、ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
さらに、
前記眼科顕微手術用装置が、前記注入源が第三の下限レベルに達した時を検出する工程と、
前記眼科顕微手術用装置が、前記第三の供給工程、あるいは、前記第四の供給工程のいずれかひとつの工程を阻止せずに、前記注入源を交換する工程と、
を含む、ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記終了工程は、さらに、前記眼科顕微手術用装置が、流体レベルセンサで前記下限を検出する工程、を含む、ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記終了工程は、さらに、前記眼科顕微手術用装置が、流体レベル・センサで前記第二の下限を検出する工程を含む、ことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
さらに、
前記眼科顕微手術用装置が、前記潅注流体を、潅注源から、前記第一の室、あるいは、前記第二の室のひとつに供給する工程であって、該潅注源は、前記注入源と流体的に結合していない、供給工程と、
前記眼科顕微手術用装置が、前記潅注流体を、前記第一の室、あるいは、前記第二の室の前記ひとつから第二の外科手術用装置に供給する工程と、
を含む、ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、顕微外科手術用装置に関し、特に、眼科外科手術において、眼内圧力の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小さい切り口を通して外科手術する際、特に、眼科外科手術を行う際、小さなプローブが術部に挿入されて、組織に対して、切開、除去、あるいは、その他の処置が行われる。このような外科手術の処置工程の際、通常、眼に流体が注入されて、注入流体と組織が術部から吸引される。
【０００３】
近年、眼科外科手術中の眼内圧力の最適化が問題となっている。吸引が行われない場合、眼内圧力は眼に注入された流体の圧力になる。この圧力は、通常、“回送圧力（デッド・ヘッド・プレッシャー）”と呼ばれている。しかしながら、吸引が行われた場合、吸引流に伴う吸引回路内のすべての圧力損失によって、眼内圧力は回送圧力から劇的に減少する。したがって、最近では、眼科外科手術医は、所望の回送圧力より高くなるのを許容して、これと違って、吸引によって、眼が柔らかな状態になるまで、眼内圧力を下がる場合を補償している。治療的には、このようなに眼に圧力をかけ過ぎることは理想的ではない。
【０００４】
したがって、眼科外科手術中の眼内圧力の制御に関する、改良された方法に対する要望が引き続き存在している。
【発明の開示】
【０００５】
ひとつの側面として、本発明は、顕微外科手術用装置における眼内圧力の制御方法である。潅注流体の入った注入室を備え、所望の眼内圧力が選択される。注入室は圧縮ガスで加圧されて、外科手術用装置に潅注流体を供給する。外科手術用装置に流体的に接続されている経路内を流れる、その流体の流量は測定される。測定された流量に対応する信号はコンピュータに供給される。その信号に応じて、眼内圧力の予想値はコンピュータで計算される。コンピュータからの第二の信号に応じて、圧縮ガスのレベルは調整されて、眼内圧力の予想値を所望の眼内圧力の近傍に維持する。
【０００６】
もうひとつの側面として、本発明は、注入室を備える。注入室は、潅注流体を保持する第一の室と潅注流体を保持する第二の室を備える。第一の室は、第二の室に流体的に接続されていない。潅注流体は、注入源から第一の室と第二の室へ供給される。手術中、潅注流体は、外科手術用装置に第一の室から供給される。この工程は、第一の室の潅注流体のレベルが下限に達した時に終了する。終了した時、潅注流体は、第二の室から外科手術用装置に供給され、第一の室は注入源から潅注流体を再充填される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１−２を参照することで、本発明の好適な実施態様とそれらの利点は最もよく理解されるであろう。これらの図では、類似の、あるいは、対応する部分には、同じ参照番号が使用されている。図１に示されるように、眼科顕微手術装置１０は、圧力カフ１２、注入源１４、チャンバー（室）１６ａとチャンバー（室）１６ｂを備えた、２つの注入室１６、流体レベル・センサ１８、２０、流量センサ２２、フィルタ２４、２６、外科手術用装置２９、コンピュータ、あるいは、マイクロプロセッサ２８、ガス・マニフォールド３０、３２、加圧ガス源３４、比例ソレノイド・バルブ３６、３８、４０、“オン／オフ”ソレノイド・バルブ４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、アクチュエータ５６、５８、６０、６２、圧力トランスデューサ６４、６６、６８を備えている。２つの注入室１６、流体レベル・センサ１８、２０、注入流体経路部７０、７２、７４、７６、７８、８０、ガス経路部８４、８６は、好適には、外科手術用カセット２７内に配置されていることが望ましい。注入源１４、２つの注入室１６、流体レベル・センサ２０、流量センサ２２、フィルタ２４、２６、外科手術用装置２９は、注入流体経路７０−８０を介して、流体的に接続されている。注入源１４、２つの注入室１６、ガス・マニフォールド３０、３２、加圧ガス源３４、アクチュエータ５６、５８、６０、６２、は、ガス経路８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６を介して、流体的に接続されている。注入源１４、流体レベル・センサ１８−２０、流量センサ２２、マイクロプロセッサ２８、比例ソレノイド・バルブ３６−４０、“オン／オフ”ソレノイド・バルブ４２−５４、アクチュエータ５６−６２、圧力トランスデューサ６４−６８は、インターフェイス１００、１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２、１２４，１２６、１２８、１３０、１３２を介して、電気的に接続されている。
【０００８】
好適には、注入源１４は、フレキシブルな注入源であることが望ましい。流体レベル・センサ１８、２０は、注入室１６ａ、１６ｂ内の流体のレベルをそれぞれ測定するのに適当なセンサならばどんな装置でも構わない。好適には、流体レベル・センサ１８、２０は、注入室１６ａ、１６ｂ内の流体のレベルを連続的に測定できることが望ましい。流量センサ２２は、流体経路８０内の流体の流量を測定するのに適当な如何なる装置であることもできる。流量センサ２２は、好適には、非侵襲的な流量センサであることが望ましい。フィルター２４、２６は、疎水性のマイクロ・バクテリア・フィルターである。好適なフィルターは、ニューヨーク、イースト・ヒルのポール・コーポレーションから入手可能なバーサポール（Ｖｅｒｓａｐｏｒ：商標）膜フィルター（０．８ミクロン）である。マイクロプロセッサ２８は、フィードバック制御、好適には、ＰＩＤ制御を実行出来ることが望ましい。外科手術用装置２９は、眼の中に外科手術用の潅注流を供給するのに適当な如何なる装置であってもよいが、好ましくは、注入カニューレ、潅注ハンドピース、あるいは／または、潅注／吸出ハンドピースであることが望ましい。
【０００９】
作動中、注入流体経路７０、７２、７４、注入室１６ａ、１６ｂ、注入流体経路７６、７８、８０、外科手術用装置２９のすべてには、加圧注入源１４によって、外科手術用潅注流体１４０が前もって注入されている。外科手術用潅注流体１４０は、たとえば、例として、アルコン・ラボラトリ社から入手可能な、ＢＳＳ  ＰＬＵＳ（商標）眼内潅中溶液のような眼科用に使用するのに適当な如何なる外科手術用潅注流体であることもできる。
【００１０】
注入源１４を加圧するのは、好適には、圧力カフ１２によって行われる。より具体的には、マイクロプロセッサ２８は、制御信号を送信して、インターフェイス１０６を介して比例ソレノイド・バルブ４２を開き、それぞれ、インターフェイス１０８、１１０を介して比例ソレノイド・バルブ４４、４６を閉じる。マイクロプロセッサ２８は、また、制御信号を送信して、マニフォールド３０が適当な量の圧縮空気を供給して、圧力カフ１２を作動させるように、インターフェイス１０４を介して比例ソレノイド・バルブ４０を開く。圧力トランスデューサ６８は、ガス経路８２内の圧力を検知して、インターフェイス１２６を介して、対応する信号をインマイクロプロセッサ２８に送信する。ソレノイド・バルブ４８−５４は、マニフォールド３２が圧縮空気を供給してアクチュエータ５６−６２を作動させて流体経路７２−７８を閉じるように、最初は開いている。マイクロプロセッサ２８は、制御信号を送信して、インターフェイス１１４−１２０を介して、ソレノイド・バルブ４８−５４を閉じる。ソレノイド・バルブ４８−５４を閉じることで、アクチュエータ５６−６２を作動させて流体経路７２−７８を開く。すべての室と経路に流体が注入された後で、マイクロプロセッサ２８は、アクチュエータ５６−６２、流体経路７２−７８を閉じる。もしくは、重力のみを用いて注入源１４を加圧することもできる。
【００１１】
注入後、ユーザは、入力１３４を介して、所望の眼内圧力をマイクロプロセッサ２８に入力することができる。入力１３４は、適当な入力装置ならなんでもよいが、好適には、タッチ・スクリーン・ディスプレイ、あるいは、本物のノブが望ましい。注入室１６ｂは、好適には、最初に作動する注入室であることが望ましい。マイクロプロセッサ２８は、適当な制御信号を送信して、ソレノイド・バルブ４４を開き、比例ソレノイド・バルブ３６を（インターフェイス１００を介して）開いて、注入室１６ｂに適当なレベルの圧縮空気を供給する。圧力トランスデューサ６４は、ガス経路８４内の圧力を検知して、インターフェイス１２４を介して、対応する信号をマイクロプロセッサ２８に送信する。マイクロプロセッサ２８は、適当な制御信号を送信して、アクチュエータ６０、流体経路７８を開く。注入室１６ｂは、流体経路７８、８０、および、外科手術用装置２９を介して、圧縮流体１４０を眼に供給する。流量センサ２２は、流体１４０の流量を検知して、インターフェイス１３２を介して、対応する信号をマイクロプロセッサ２８に送信する。マイクロプロセッサ２８は、流量センサ２２からの信号を使用して、眼内圧力の予想値、および、実験的に決定された顕微外科手術用装置１０のインピーダンス情報を計算する。そして、マイクロプロセッサ２８は、適当なフィードバック信号を比例ソレノイド・バルブ３６に送信して、外科手術中のすべての期間に渡って、眼内圧力の予想値を所望の眼内圧力に、あるいは、その近傍に維持する。
【００１２】
流体レベル・センサ２０は、手術中、注入室１６ｂ内の流体１４０のレベルの減少を連続的に監視し、インターフェイス１３０を介して、対応する信号をマイクロプロセッサ２８に送信する。マイクロプロセッサ２８は、注入室１６ｂに供給される空気圧を調整して、流体１４０のレベルの減少に伴う流体レベル（流体の上面の高さ）の差を調節する。注入室１６ｂ内の流体１４０のレベルが下限値に達したとき、マイクロプロセッサ２８は、ソレノイド・バルブ４４とアクチュエータ６０を閉じて、ソレノイド・バルブ４６とアクチュエータ５８、６２を開く。このとき、注入室１６ａが作動状態となる。マイクロプロセッサ２８は、インターフェイス１０２を介して、比例ソレノイド・バルブ３８に、適当な制御信号を送信して、注入室１６ａに適当なレベルの圧縮空気を供給する。圧力トランスデューサ６６は、ガス経路８６内の圧力を検知して、インターフェイス１２２を介して、マイクロプロセッサ２８に対応する信号を送信する。注入室１６ａは、流体経路７６、８０、および、外科手術用装置を介して、圧縮された流体１４０を眼に供給する。流量センサ２２は、流体１４０の流量を測定して、対応する信号をマイクロプロセッサ２８に、インターフェイス１３２を介して、送信する。マイクロプロセッサ２８は、上述の眼内圧力の予想値を計算して、適当なフィードバック信号を比例ソレノイド・バルブ３８に送信して、眼内圧力の予想値を、外科手術中の全期間に渡って、所望の眼内圧力、あるいは、その近傍に維持する。マイクロプロセッサ２８は、注入室１６ｂが流体１４０で再充填されたら、アクチュエータ５８と流体経路７４を閉じる。
【００１３】
流体レベル・センサ１８は、外科手術中、注入室１６ａ内の流体１４０のレベルの減少を連続的に監視して、インターフェイス１２８を介して、マイクロプロセッサ２８に対応する信号を送信する。マイクロプロセッサ２８は、注入室１６ａに供給される空気圧を調整して、流体１４０のレベルの減少に伴う流体レベル（流体の上面の高さ）の差を調節する。注入室１６ａ内の流体１４０のレベルが下限値に達したとき、マイクロプロセッサ２８は、注入作動状態を注入室１６ｂに切り替えて、注入室１６ａを作動停止状態にして、流体経路７２を介して流体１４０で注入室１６ａを再充填する。外科手術中、注入室１６ａと注入室１６ｂとの間を行き交うサイクルは、続けられる。
【００１４】
注入源１４は、好適には、注入源１４が下限値近傍に達したとき、インターフェイス１１２を介して、マイクロプロセッサ２８に信号を送信できる、流体レベル・センサ（図示しない）を介して、監視されることが望ましい。注入室１６ａと注入室１６ｂは、好適には、それぞれ、下限値近傍に達したとき、外科手術を邪魔せずに、注入源１４を交換できる、体積を持っていることが望ましい。より具体的には、注入室１６ａと注入室１６ｂは、好適には、それぞれ、３０ｃｃの体積を持っていることが望ましい。この体積で、最大流量の状態（たとえば、硝子体切除手術の中核処置）でも、注入源１４が下限近傍に達して交換されるまで、約２分とすることができる。加えて、注入源１４が交換されると、注入室１６ａ、あるいは、注入室１６ｂが再充填されるとき、流体経路７０、７２、７４内のすべての空泡が自動的に一掃され、再度、初期注入する必要がない。
【００１５】
注入室１６ａ、あるいは、注入室１６ｂのいずれかが故障したとき、マイクロプロセッサ２８は、ただ１つの作動中の注入室を使用して、引き続き外科手術を進行させることができる。注入室１６ａ、および、注入室１６ｂの双方が故障したとき、マイクロプロセッサ２８は、ただ１つの作動中の注入源１４を使用して、引き続き外科手術を進行させることができる。
【００１６】
図２は、眼科用顕微外科手術用装置の変形態様１０ａを示している。顕微外科手術用装置１０ａは、上述した装置１０の注入装置に加えて潅注装置を備えていることを除いて、顕微外科手術用装置１０と同じである。より具体的には、装置１０ａは、装置１０ａが潅注源２００、流体経路２０２、２０６、ガス経路２０８、２１６、ソレノイド・バルブ２１０、２１８、アクチュエータ２１４、２２２、電気的インターフェイス２１２、２２０、および、外科手術用装置２２４を備えていることを除いて、装置１０と同一である。図２に示すように、潅注源２００は、重力によってのみ、加圧されている。当業者には理解できるように、眼科用顕微外科手術用装置１０ａは、外科手術用潅注流体１４０を流体経路８０（注入）を介して外科手術用装置２９に送達でき、これと独立に、外科手術用潅注流体１４０を流体経路２０６（潅注）を介して外科手術用装置２２４に送達できる。流体センサ２０によって示される、注入室１６ｂ内の流体の体積変化を連続的に監視して、マイクロプロセッサ２８は、流体１４０に関する流量情報を計算できる。
【００１７】
上記により、本発明は、眼内圧力制御に関する、改良方法を顕微手術用装置に提供することが理解される。本発明を、ここで、例として、説明したが、当業者は、様々な変形態様を実施することが出来る。たとえば、本発明は、眼科用顕微外科手術における、眼内圧力制御に関して説明したが、その他のタイプの顕微外科手術中の手術されている組織内の圧力制御に適用できると理解することができる。
【００１８】
以上の記載から、本発明の作動と構成は明らかであると思われる。上述の装置と方法は好適な例として記載されたものであり、請求項に記載された、本発明の範囲と技術思想から逸脱せずに、様々な設計変更、および、変形態様ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】眼科用顕微外科手術における注入制御を表す全体図である。
【図２】眼科用顕微外科手術における注入制御と潅注制御を表す全体図である。
【図１】
0005420904.tif 000002
【図２】
0005420904.tif 000003