(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
足載せ部を持ち足載せ部を踏み込み操作するための踏み込み機構と該踏み込み機構の踏み込み位置を検知する検知手段と踏み込み位置の検知に基づいて操作信号の切換えを複数段階で行う、眼科手術装置用のフットスイッチにおいて、前記フットスイッチは、切換え位置を設定するために術者が操作し得る入力スイッチを有し、前記複数段階の操作信号の切換えを行う切換え位置を任意に設定する位置設定手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて設定された切換え位置を検知し、各切換え位置で踏み込み力に対する自己保持力を術者に切り換わりを認知させるように予め設定された大きさで与える踏み込み機構動作抑制手段と、を備えることを特徴とするフットスイッチ。
【請求項２】
灌流瓶中の灌流液を眼内に供給する灌流液供給手段と、供給された灌流液を眼内の廃物と共に吸引する吸引手段と、超音波振動を利用して眼内の組織を破砕乳化する乳化手段と、足載せ部を持ち足載せ部を踏み込み操作するための踏み込み機構と該踏み込み機構の踏み込み位置を検知する検知手段と踏み込み位置の検知に基づいて操作信号の切換えを複数段階で行うフットスイッチと、を備える眼科手術装置において、前記フットスイッチは、切換え位置を設定するために術者が操作し得る入力スイッチを有し、前記複数段階の操作信号の切換えを行う切換え位置を任意に設定する位置設定手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて設定された切換え位置を検知し、各切換え位置で踏み込み力に対する自己保持力を術者に切り換わりを認知させるように予め設定された大きさで与える踏み込み機構動作抑制手段と、を備えることを特徴とする眼科手術装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は眼科手術用フットスイッチ及びこれを備える眼科手術装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
眼科手術用フットスイッチは、灌流吸引装置，超音波白内障手術装置等に使用される。この種の装置を使って手術を行う場合、手にはプローブ等を持つので、灌流モード，灌流／吸引モード，灌流／吸引／超音波乳化モード等の各動作モードでの動作のコントロール操作、超音波発振の出力や灌流液の吸引流量あるいは吸引圧等の調節のためなどにフットスイッチが用いられる。
【０００３】
例えば、超音波白内障手術装置は、プローブの先端に取り付けたチップに超音波振動を増幅伝達して水晶体の核を破砕乳化し、破砕した核を眼内に供給した灌流液と共にチップに設けられた吸引口からチューブを介して吸引除去する。各動作モードでの動作のコントロール操作、超音波発振の出力や灌流液の吸引流量あるいは吸引圧等の調節は、フットスイッチの踏み込み加減により自由に行うことができる（リニアコントロール機能）。これらの操作や調節を行うためのフットスイッチの切り換えは一般的には３段階になっており、前記超音波白内障手術装置の動作のコントロールにおいては、灌流／吸引／超音波乳化モードに設定した場合、第１段階は灌流、第２段階は灌流＋吸引、第３段階は灌流＋吸引＋超音波乳化の制御をおこなうことができる。踏み込み量を知る方法としては、バネの強さを変える方法と振動を起こす方法の２つが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
バネの強さを変える方法は、それぞれの段階の切り換え位置でバネの強さを変えることにより、切り換え位置でフットペダルの重さ（踏み込む力に対する反発力）が変わるため、切り換え位置の感知が容易で、しかもそれぞれの動作の段階を固定しやすい（誤って次の段階に入れてしまう恐れが少ない）という利点がある。しかし、切り換え位置がバネによって決定しているため、切り換え位置を自由に変更できない欠点がある。
【０００５】
一方、振動を起こす方法は、切り換え位置では振動が起こるだけであるため、踏み込む際に力を入れ過ぎたり力を緩めたりしてしまうと、要求している動作のコントロール段階と異なった段階に入ってしまうなどの、誤操作の可能性が生じるといった欠点がある。
【０００６】
本発明は上記従来装置の欠点に鑑み、切り換え位置の感知が容易で、しかも切り換え位置を術者が選択できる眼科用フットスイッチ及びこれを備える眼科手術装置を提供することを技術課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の装置は次のような構成を持つことを特徴とする。
【０００８】
（１）  足載せ部を持ち足載せ部を踏み込み操作するための踏み込み機構と該踏み込み機構の踏み込み位置を検知する検知手段と踏み込み位置の検知に基づいて操作信号の切換えを複数段階で行う、眼科手術装置用のフットスイッチにおいて、前記フットスイッチは、切換え位置を設定するために術者が操作し得る入力スイッチを有し、前記複数段階の操作信号の切換えを行う切換え位置を任意に設定する位置設定手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて設定された切換え位置を検知し、各切換え位置で踏み込み力に対する自己保持力を術者に切り換わりを認知させるように予め設定された大きさで与える踏み込み機構動作抑制手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
（２）  灌流瓶中の灌流液を眼内に供給する灌流液供給手段と、供給された灌流液を眼内の廃物と共に吸引する吸引手段と、超音波振動を利用して眼内の組織を破砕乳化する乳化手段と、足載せ部を持ち足載せ部を踏み込み操作するための踏み込み機構と該踏み込み機構の踏み込み位置を検知する検知手段と踏み込み位置の検知に基づいて操作信号の切換えを複数段階で行うフットスイッチと、を備える眼科手術装置において、前記フットスイッチは、切換え位置を設定するために術者が操作し得る入力スイッチを有し、前記複数段階の操作信号の切換えを行う切換え位置を任意に設定する位置設定手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて設定された切換え位置を検知し、各切換え位置で踏み込み力に対する自己保持力を術者に切り換わりを認知させるように予め設定された大きさで与える踏み込み機構動作抑制手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。図１は装置の概略構成を示す図である。
【００１４】
１は生理食塩水等の灌流液を入れる灌流瓶であり、灌流瓶１の高さは灌流液を適度の速さで患者眼２に供給するように調整される。３は灌流瓶１から落下する灌流液を患者眼に導くための灌流チューブである。灌流チューブ３の途中には灌流制御弁４が配設されており、灌流制御弁４の開閉により灌流液の流出制御が行われる。
【００１５】
灌流チューブ３の他端は破砕用ハンドピース５Ａや灌流吸引用ハンドピース５Ｂに接続される。破砕用ハンドピース５Ａには吸引口を有するチップが取り付けられ、超音波振動によりチップで水晶体の核を破砕乳化するとともに、破砕した核を灌流液と一緒に吸引する。この破砕用ハンドピース５Ａの内部に配置される超音波発振子は制御部８の制御により出力が調節される。
【００１６】
灌流吸引用ハンドピース５Ｂは吸引口を有するチップを持ち、水晶体核の除去後に残った皮質等を灌流液と一緒に吸引する。破砕用ハンドピース５Ａと灌流吸引用ハンドピース５Ｂは手術段階や術式等により選択され、繋ぎ変えて使用される。
【００１７】
６は破砕用ハンドピース５Ａ（又は灌流吸引用ハンドピース５Ｂ）により吸引された廃物及び灌流液を排出するための吸引チューブである。吸引チューブ６の後方には吸引圧を発生するための吸引ポンプ７が配設されており、吸引ポンプ７は制御部８により駆動制御される。吸引された廃物及び灌流液は廃物袋９に排出投棄される。
【００１８】
１０は圧力センサ、１１は電磁弁である。圧力センサ１０及び電磁弁１１は接続部１２を介して吸引チューブ６と繋がっている。圧力センサ１０は吸引圧を常時検出しており、吸引圧が設定値より上昇した時は制御部８の制御により電磁弁１１が開き、空気を流入させて吸引圧を下げる。吸引圧の上限は後述する入力部のスイッチ操作により設定される。
【００１９】
１３は灌流モード，灌流／吸引モード，灌流／吸引／超音波乳化モード等のモード設定や、超音波発振の出力，吸引流量，吸引圧等の設定のための各種スイッチが設けられた入力部である。
【００２０】
１４はフットスイッチである。フットスイッチ１４は入力部１３で設定されるモード設定により、図２に示すようにその踏み込みポジション位置に応じて、灌流，吸引，超音波乳化の動作をコントロールできる。
【００２１】
図３はフットスイッチを側方から見た図、図４は上から見た図であり、一部透視図となっている。
【００２２】
フットスイッチ１４については、踏み込み位置にしたがって灌流，吸引，超音波乳化の各動作を切り換えるとともに超音波出力を可変調節する踏み込み操作機構と、吸引の流れを一時的に逆流させるリフラックス機構とに分けて説明する。
【００２３】
（踏み込み操作機構）
２０はベース部、２１は踏み込み部である。踏み込み部２１の後方（図上左方向）は軸２２によりベース部２０に連結しており、踏み込み部２１は軸２２を中心として図３上の矢印Ａの方向に回転可能である。踏み込み部２１とベース部２０の間にはスプリング２３が介在しており、踏み込み部２１に力を加えない時には図３の状態に保持される。
【００２４】
２４はシャフト２４ａを有するポテンショメータであり、図示なき取り付け部材によりベース部２０内に固着されている。ポテンショメータ２４は踏み込み部２１が矢印Ａの方向に踏み込まれると、シャフト２４ａが下方向へ押し下げられて踏み込み量（踏み込み角度）を検知する。
【００２５】
図５はポテンショメータ２４が検知する踏み込み量（踏み込み角度）による切り換え位置（ポジション）の設定の例である。この切り換え位置（ポジション）は、あらかじめ数通りのパターンを設定し記憶させておくことができる。術者はこれら数通りの切り換え位置（ポジション）の設定パターンの中から、自己に最も適した切り換え位置（ポジション）のパターンを入力部１３のスイッチによって選択する。
【００２６】
２５はギヤ部２５ａを有する踏み込み部材であり、踏み込み部材２５は踏み込み部２１内に固着されている。２６はベース部２０に固設されたパルスモータであり、パルスモータ２６の回転軸２６ａには踏み込み部材２５のギヤ部２５ａに噛合するギヤ２７が取り付けられている。パルスモータ２６には、図５に示すようなポテンショメータ２４が検知した切り換え位置Ａ，Ｂ，Ｃで同等の電圧が印加される。パルスモータには電圧を印加すると磁場を固持しようとする自己保持力があるため、パルスモータ２６に電圧を印加すると自己保持力により回転軸２６ａに負荷がかかる。さらに印加する電圧を大きくすれば自己保持力が強くなるという特徴があるため、切り換え位置Ａより切り換え位置Ｂ、切り換え位置Ｂより切り換え位置Ｃの方により大きな電圧を印加することにより、回転軸２６ａにより大きな負荷がかかるようになり、ポジション１からポジション２、ポジション２からポジション３と進むにしたがって、踏み込みにより大きな力を必要とさせることもできる。
【００２７】
２８はソレノイドである。ソレノイド２８は取り付け部材２９により軸２２に固定され、踏み込み部２１とともに軸２２を回転中心として回転する。２８ａはソレノイド２８の可動部であり、可動部２８ａは電圧が印加されていないときにはバネにより自動的にもとの位置に戻るようになっている。ソレノイド２８には、図５に示すようなポテンショメータ２４が検知した切り換え位置Ａ，Ｂ，Ｃで電圧が印加され、ソレノイド２８は可動部２８ａを引き込み駆動する。可動部２８ａが動く際、振動がもたらされ、術者はポジション１，２，３の切り換わりを認識する。実施例では、ソレノイド２８は取り付け部材２９により軸２２に固定させているが、ソレノイド２８を踏み込み部２１に別途取り付け部材により固定しても、術者にポジション１，２，３の切り換わりを認識させることができる。
【００２８】
（リフラックス機構）
３０は図示なきスペーサを介してベース部２０の手前側に固定された板バネである。板バネ３０の前方端には、術者が足の左側部を当てるリフラックスペダル３１が固着されている。さらにリフラックスペダル３１の前方には、ベース部２０に保持されたリフラックススイッチ３２のスイッチ端子が取り付けてある。リフラックススイッチ３２は、術者の足の操作によりリフラックスペダル３１が外側（左側）に押されると通電する。リフラックススイッチ３２を通電させたリフラックスペダル３１は、術者の足が離れると、板バネ３０の作用により非通電位置に戻る。
【００２９】
以上の踏み込み操作機構及びリフラックス機構のポテンショメータ２４，パルスモータ２６，ソレノイド２８及びリフラックススイッチ３２は、それぞれ通信ケーブル３５を介して制御部８に接続している。
【００３０】
次に、以上のような構成を持つ装置において、その動作をフットスイッチ１４の動作を中心に説明する。ここでは、破砕用ハンドピース５Ａを用いて行う超音波水晶体乳化吸引術を例にとって説明する。この場合の動作モードは、灌流／吸引／超音波乳化モードに設定する。
【００３１】
灌流／吸引／超音波乳化モードでは、フットスイッチ１４の踏み込み加減により灌流，吸引，超音波乳化の動作をコントロールすることができる。また、フットスイッチ１４がポジション３にある時は、フットスイッチの踏み込み加減によって超音波発振の出力を設定範囲内でコントロールできる。
【００３２】
ポテンショメータ２４が検知した踏み込み部２１の踏み込み量の信号は、所定の処理を施され制御部８に送られる。制御部８は踏み込み量の信号に基づいて、次のように各駆動機構の動作を制御する。
【００３３】
図５に示すように、踏み込み量（踏み込み角度）が切り換え位置Ａ，Ｂ，Ｃの各位置に達すると、パルスモータ２６に同等の電圧を印加し、回転軸２６ａに負荷をかけ保持力を持たせる。そのため切り換え位置Ａ，Ｂ，Ｃでは踏み込みに大きな力を加えなければならない。また、切り換え位置Ａより切り換え位置Ｂ、切り換え位置Ｂより切り換え位置Ｃの方により大きな電圧を印加することにより、回転軸２６ａにより大きな負荷がかかるようになり、ポジション１からポジション２、ポジション２からポジション３と進むにしたがって、踏み込みにより大きな力を必要させることもできる。これらの方法により、術者は意識的に踏み込む力を加減してポジションの選択をしなければならないため、求めるポジション以外のポジションへ誤って入れてしまうといった誤操作を起こす可能性が少なくなる。さらに、ソレノイド２８にも切り換え位置Ａ，Ｂ，Ｃの各位置で電圧を印加して（電圧の大きさは変えない）、ソレノイド２８を駆動させ、振動を起こすことで、術者にポジション１，２，３の切り換わりを、よりはっきりと認識させることができる。
【００３４】
また、切り換え位置Ａ，Ｂ，Ｃ（ポジション１，２，３）は、あらかじめ数通りのパターンを設定することができるため、術者が最も使いやすい切り換え位置を選択でき、複数の術者がそれぞれに適した切り換え位置で手術ができる。
【００３５】
他方、制御部８はポジション１では灌流制御弁を開き灌流液を注入状態とし、ポジション２に達すると吸引ポンプを駆動して吸引を開始し、ポジション３に達すると破砕用ハンドピース５Ａに超音波振動を発生させる。さらにポジション３では踏み込み量をポテンショメータ２４が検知し、破砕用ハンドピース５Ａの超音波発振の出力が変化する。このように、術者はフットスイッチの踏み込み加減によって灌流，吸引，超音波乳化の動作のコントロールができ、また超音波出力の可変調節を行うことができる。
【００３６】
上記においては、入力部１３により灌流／吸引／超音波乳化モードが設定され破砕用ハンドピース５Ａを使用する場合を示したが、入力部１３で灌流／吸引モードを設定し、破砕用ハンドピース５Ａに換えて残留皮質吸引のための灌流吸引用ハンドピース５Ｂを使用する場合は、フットスイッチの踏み込み加減によって吸引流量あるいは吸引圧の可変調節をすることができる。吸引流量と吸引圧のどちらの可変調節をするかは、入力部１３のスイッチにより選択する。
【００３７】
以上の実施例では、パルスモータ２６に同等の電圧を印加し、またさらには印加する電圧の大きさを変えて、踏み込み部２１の重さ（踏み込む力に対する自己保持力）を変化させる方法と、ソレノイド２８に電圧を印加し振動を起こす方法により、術者にポジション１，２，３の切り換わりをよりはっきりと認識させているが、ソレノイド２８，可動部２８ａ，取り付け部材２９を省き、パルスモータ２６に同等の電圧を印加し、またさらには印加する電圧の大きさを変えて、踏み込み部２１の重さ（踏み込む力に対する自己保持力）を変化させる方法のみを用いて、術者にポジション１，２，３の切り換わりを認識させてもよい。
【００３８】
また、フットスイッチの踏み込み操作による動作信号は、実施例で示した超音波白内障手術装置の灌流，吸引，超音波乳化の動作のコントロール信号、超音波発振の出力や吸引流量あるいは吸引圧の調節信号等に限定されるものではなく、例えば、光凝固装置の凝固条件設定等の種々の手術装置の信号付与に用いることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フットスイッチの切り換え位置の感知が容易でしかもそれぞれの動作の段階で固定しやすく、さらに切り換え位置を術者が自由に選択できるため、フットスイッチを備えた眼科手術装置を用いた手術が、効率よく安全に、しかも複数の術者のニーズに合わせて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の装置の概略構成を示す図である。
【図２】フットスイッチの踏み込みポジション位置による灌流，吸引，超音波乳化の作動を示す図である。
【図３】実施例の装置のフットスイッチを側方から見た図である。
【図４】実施例の装置のフットスイッチを上から見た図である。
【図５】フットスイッチの踏み込みによるポジション位置の切り換わりを説明する図である。
【符号の説明】
８  制御部
１４  フットスイッチ
２１  踏み込み部
２４  ポテンショメータ
２６  パルスモータ
３１  リフラックスペダル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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