(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に存在する組織からターゲット細胞を破砕するために超音波装置に連結されるよう構成された装置であって、
該装置は、
超音波ホーン（３００）と、該超音波ホーン（３００）を通って延びる吸引チューブ（３２０）と、を有する前記超音波装置（２０５）と、
該超音波装置（２０５）に固定されたときに前記吸引チューブをブロックするように構成された選択的に固定可能な要素と、を備え、
該選択的に固定可能な要素は、
長手方向軸および第１直径を有するシャフトと、
コネクタ部分と、前記超音波装置に連結し、超音波振動を前記シャフトに与えるよう構成されたハブとを含む、前記シャフトの端部における連結部分と、
前記シャフトの遠位部分から延長し且つ第２直径を有する細胞破砕端部であって、中実であり、滑らかで連続的な湾曲した形状を有する、細胞破砕端部と、
を含む、装置。
【請求項２】
前記第１直径および前記第２直径は等しい、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記細胞破砕端部は丸みを帯びた半球として成形および構成された、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第２直径は前記第１直径よりも大きい、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記細胞破砕端部は前記シャフトの前記遠位部分から延長する丸みを帯びた球形状ノブとして成形および構成された、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記コネクタ部分および前記ハブは、ネジ係合、スナップフィット係合、または摩擦係合により前記装置を超音波装置に連結するよう、成形および構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記シャフトの前記遠位部分は、前記遠位部分の長手方向軸が前記シャフトの前記長手方向軸に対して平行とならないよう傾斜された、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
下方に存在する組織からターゲット細胞を破砕するためのシステムであって、
長手方向軸および第１直径を有するシャフト、
コネクタ部分およびハブを含む近位端、および
前記シャフトの遠位部分から延長し且つ第２直径を有する遠位端であって、中実であり、滑らかで連続的な湾曲した形状を有する、遠位端
を含む、術具先端部と、
前記術具先端部の前記近位端における前記ハブに連結するよう構成された超音波ホーン、および
前記超音波ホーンに連結され且つ共振周波数で励振されたときに前記術具先端部の長手方向運動を生成するよう構成された、複数の圧電素子
を含む、超音波装置と
を備え、
前記術具先端部は、超音波ホーンに固定されたときに吸引チューブをブロックするように構成されたことを特徴とするシステム。
【請求項９】
前記超音波ホーンは前記術具先端部に対して旋回運動を提供する寸法および形状を有する複数の円周方向螺旋状スリットを含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１直径および前記第２直径は等しい、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記術具先端部の前記遠位端は丸みを帯びた半球として成形および構成された、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第２直径は、前記第１直径よりも大きい、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記術具先端部の前記遠位端は前記シャフトの前記遠位部分から延長する丸みを帯びた球形状ノブとして成形および構成された、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記コネクタ部分および前記ハブは、ネジ係合、スナップフィット係合、または摩擦係合により前記術具先端部を前記超音波装置に連結するよう成形および構成された、請求項８に記載のシステム。
【請求項１５】
前記術具先端部の前記シャフトの前記遠位部分は、前記遠位部分の長手方向軸が前記シャフトの前記長手方向軸に対して平行とならないよう傾斜された、請求項８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、発明者がＧｌｅｎｎ  Ｒｏｂｅｒｔ  Ｓｕｓｓｍａｎであり、２０１２年７月９日に出願され、「ＲＯＵＮＤＥＤ−ＥＮＤ  ＤＥＶＩＣＥ，  ＳＹＳＴＥＭＳ，  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＰＲＥＶＥＮＴＩＮＧ  ＰＯＳＴＥＲＩＯＲ  ＣＡＰＳＵＬＡＲ  ＯＰＡＣＩＦＩＣＡＴＩＯＮ」を発明の名称とする、米国特許出願整理番号第１３／５４４，１２４号の優先権を主張し、同出願の全体は参照することにより、あたかも本明細書で十分且つ完全に説明されるかのように援用される。
【背景技術】
【０００２】
視覚障害をもたらす白内障すなわち水晶体の混濁は世界において防止可能な失明の主要な原因となっている。現在、白内障は、白内障に冒された水晶体を外科的に除去し、人工眼内レンズ（「ＩＯＬ」）で置き換えることにより、治療される。白内障摘出術は世界で最も一般的に実施される手術に含まれる。
【０００３】
図１は、白内障の外科的除去およびＩＯＬの埋入に関連する解剖学的構造物のうちのいくつかを図示する、眼球１０の図である。眼球１０は混濁水晶体１２、光学的に透明な角膜１４、および虹彩１６を含む。眼球１０の虹彩１６の背後に配置される水晶体嚢１８は混濁水晶体１２を含む。混濁水晶体１２は、水晶体前嚢部分または水晶体前嚢２０と、水晶体後嚢部分または水晶体後嚢２２と、の間に位置する。水晶体前嚢２０および水晶体後嚢２２は水晶体嚢１８の赤道部で交わる。眼球１０は、虹彩１６の前方に配置された前眼房２４、および虹彩１６と水晶体嚢１８との間に配置された後眼房２６も含む。
【０００４】
白内障手術の一般的な技法は水晶体嚢外摘出術（「ＥＣＣＥ」）である。水晶体嚢外摘出術は、角膜１４の外側縁部付近に切開部を形成し、水晶体前嚢２０内へと開口部を形成（すなわち前嚢切開）することを伴い、当該開口部を通して混濁水晶体１２が除去される。水晶体１２は水晶体乳化吸引術を含む様々な周知の方法により除去され得る。水晶体乳化吸引術においては、水晶体に対して超音波エネルギーを印加し、それにより水晶体を小片へと破壊し、係る小片が水晶体嚢１８から迅速に吸引される。したがって、水晶体１２に対してアクセスするために除去される水晶体前嚢２０の部分を除き、水晶体嚢１８はＥＣＣＥ全般を通して実質的に無損傷状態に保持される。無損傷状態である水晶体後嚢２２はＩＯＬを支持し、後眼房２６内の硝子液に対する防壁として機能する。混濁水晶体１２の除去に引き続き、健康な水晶体の透明度および屈折機能を再現するために人工ＩＯＬが通常、水晶体前嚢２０における開口部を通して水晶体嚢１８内に埋入される。代替的に水晶体物質を注入し、それにより水晶体嚢１８が充填され、インサイチュで人工「水晶体」が形成されてもよい。ＩＯＬに対して、水晶体嚢１８の周縁部を包囲する毛様体２８により加えられる毛様小帯の力が作用し得る。毛様体２８はＩＯＬを定位置に固定し、順応を支援する。なお順応とは、距離の変動に応じて画像に対する鮮明な合焦を保持するために眼球１０が屈折力を変化させるプロセスである。
【０００５】
ＥＣＣＥおよび白内障手術の他の形態にしばしば関連する問題は水晶体後嚢２２の混濁である。水晶体後嚢混濁（「ＰＣＯ」）は、残された水晶体上皮細胞が水晶体の「赤道部」から水晶体後嚢２２の中心部に侵入することに起因する。ＥＣＣＥの後、水晶体上皮細胞はＩＯＬと水晶体後嚢２２の表面との間で増殖し、その結果、通常は鮮明な水晶体後嚢２２に皺および混濁が生じることとなる。水晶体後嚢２２の混濁が視軸内で生じた場合、患者は視力の低下を経験することとなり、患者の視力を矯正するために追加的手術が必要となり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＣＯの視軸をクリアにするために広く利用される処置はネオジム：イットリウム−アルミニウム−ガーネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザ嚢切開であり、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ嚢切開では、混濁した水晶体後嚢の中心部に開口部を形成するためにレーザビームが使用される。しかしＮｄ：ＹＡＧレーザ嚢切開は患者を、重大な視覚障害または失明をもたらし得る、網膜剥離、虹彩ブロック緑内障、虹彩出血、ブドウ膜炎／硝子体炎、および嚢胞様黄斑浮腫などの重大問題にさらしてしまう。さらにレーザエネルギーは通常、ＩＯＬを通して誘導される。その結果、埋入物の光学的諸特性が損なわれ、水晶体嚢内における埋入物の配置に狂いが生じることとなってしまう。またレーザ嚢切開は水晶体埋入物の順応能力を損ない得る。したがってＩＯＬの埋入後に、後日ＰＣＯを治療するよりもむしろ、ＰＣＯの発生を予防する必要性が存在する。このことは、毛様体の収縮に応答して順応し且つ最適に機能するにあたり水晶体後嚢が無損傷状態にあることを必要とする新世代のＩＯＬ（すなわち順応性ＩＯＬ）に対して、特に望まれる。
【０００７】
ＰＣＯを防止するための他の試みは、赤道部から水晶体後嚢２２の視軸へと水晶体上皮細胞が侵入することに対する構造的防壁を提供するために先鋭的な後端を含むよう、ＩＯＬを構築することを含む。しかし係るレンズは比較的高価となり、それにより、水晶体嚢癒着などのレンズ自体の問題が導入されてしまい得る。ＰＣＯを防ぐためのさらに他の試みは、様々な化学剤を水晶体嚢１８内に導入し、それにより、残った水晶体上皮細胞がＩＯＬと水晶体後嚢との間で移動する前に係る水晶体上皮細胞を破壊することを含む。しかしこれらの化学剤の使用は、眼球内の他の細胞に対する細胞傷害効果により、制限されている。
【０００８】
人工ＩＯＬを埋入する以前にＰＣＯ発生の可能性を低下させることにより、ＰＣＯの治療に対する必要性と、その関連するコストと、を低減させるためのデバイス、システム、および方法に対する必要性が依然として存在する。本明細書で開示するシステムおよび方法は、先行技術が有する欠陥のうちの１つまたは複数を克服するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１つの例示的態様では本開示は、眼症状を治療するために下方に存在する組織からターゲット細胞を破砕するために、超音波装置に選択的に取り付け可能な装置を対象とし、当該装置は、シャフトと、シャフトの一方端における連結部分と、シャフトの遠位部分から延長する細胞破砕端部と、を含む。シャフトは長手方向軸および第１直径を有する。シャフトの一方端における連結部分は、コネクタ部分と、超音波装置に対して選択的に連結し、シャフトに超音波振動を課すよう構成されたハブと、を含む。細胞破砕端部は、中実であり、第２直径を有し、滑らかで連続した湾曲形状を有する。
【００１０】
他の例示的な態様では、本開示はターゲット細胞を下方に存在する組織から破砕するためのシステムを対象とし、当該システムは、術具先端部および超音波装置を含む。術具先端部は、シャフトと、近位端と、シャフトの遠位部分から延長する遠位端と、を含む。シャフトは長手方向軸および第１直径を有する。近位端はコネクタ部分およびハブを含む。遠位端は中実であり、第２直径を有し、滑らかで連続した湾曲形状を有する。超音波装置は超音波ホーンと、超音波ホーンに連結された複数の圧電素子と、を含む。超音波ホーンは術具先端部の近位端においてハブに連結するよう構成される。複数の圧電素子は共振周波数で励振されたとき術具先端部の長手方向運動を生じさせるよう構成される。
【００１１】
１つの態様では、このシステムは、術具先端部に回旋運動を生じさせるための寸法および形状を有する複数の円周方向螺旋状スリットを含む超音波ホーンを含む。
【００１２】
他の代表的な態様では、本開示は下方に存在する組織からターゲット細胞を破砕するための方法を対象とし、この方法は、中実、滑らか、且つ湾曲した遠位端を有する術具先端部をターゲット細胞の近位に配置することと、丸みを帯びた中実の遠位端を有する術具先端部を通してエネルギーをターゲット細胞の方向に印加することと、術具先端部を通してエネルギーを印加することにより下方に存在する組織を穿孔することなくターゲット細胞を破砕することと、を含む。
【００１３】
１つの態様では、この方法は術具先端部を通して超音波エネルギーを印加することにより術具先端部を通してエネルギーを印加することを含む。
【００１４】
他の態様では、この方法は、下方に存在する組織からターゲット細胞を破砕することを含み、ターゲット細胞は水晶体上皮細胞およびそれを包囲する支持体であり、下方に存在する組織は眼球の水晶体後嚢表面である。
【００１５】
他の態様では、この方法は、下方に存在する組織からターゲット細胞を破砕することを含み、ターゲット細胞は水晶体上皮細胞およびそれを包囲する支持体であり、下方に存在する組織は眼球の水晶体嚢表面の赤道部である。
【００１６】
上述の全般的な説明および以下の詳細な説明の両方が、性質上、単に代表的且つ説明的であり、本開示の範囲を限定することなく本開示の理解を提供することを意図したものであることを、理解すべきである。その点に関して、本開示の追加的な態様、特徴、特長は、当業者には以下の詳細な説明から明らかとなることであろう。
【００１７】
添付の図面は、本明細書で開示するデバイスおよび方法の実施形態を例示し、説明と併せて、本開示の原理を説明するよう機能するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】眼球の断面図である。
【図２】本開示の原理に適合する１つの実施形態に係る代表的な術具先端部の斜視図である。
【図３】図２に示す代表的な術具先端部の側面図である。
【図４】本開示の原理に適合する他の実施形態に係る代表的な術具先端部の側面図である。
【図５】本開示の原理に適合する１つの実施形態に係る代表的な遠位端の断面側面図である。
【図６】本開示の原理に適合する他の実施形態に係る代表的な遠位端の断面側面図である。
【図７】本開示の１つの実施形態に係る水晶体乳化吸引ハンドピースを含む顕微手術システムの斜視図である。
【図８】外側殻体がない状態にある、図７の水晶体乳化吸引ハンドピースに取り付けられた図２および図３に示す代表的な術具先端部の斜視図である。
【図９】本開示の原理に係る眼球内に配置された図２および図３に示す代表的術具先端部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本開示の原理の理解を促進する目的のために、図面に示された実施形態を参照し、特定的な言語が本開示の原理を説明するために使用されるであろう。しかしながら、本開示の範囲の限定を意図するものではないことを理解すべきである。説明されるデバイス、術具、方法に対するいかなる改変およびさらなる変更、および本開示の原理のさらなる適用も当業者にとって通常、想起され得るように十分考えられる。特に、１つの実施形態に関して説明される特徴、構成要素、および／またはステップは、本開示の他の実施形態に関して説明される特徴、構成要素、および／またはステップと組み合わせて使用され得ることが十分に考えられる。しかし簡略化のために、これらの組み合わせの多数の反復については、個別的には説明しない。簡略化のために、いくつかの事例では、いくつかの図面を通して同一の参照番号が同一または同様のパーツを参照するために使用される。
【００２０】
本開示は全般的には、水晶体後嚢混濁（「ＰＣＯ」）などの眼科病状を含む医療的病状の治療において使用するためのデバイス、システム、および方法に関する。いくつかの事例では本開示の実施形態は、混濁水晶体を抽出した後に眼内レンズ埋入物（「ＩＯＬ」）を挿入する前に水晶体上皮細胞を選択的に破砕することにより、白内障抽出後における水晶体後嚢混濁の発生を低減させるよう構成された術具先端部を含む。細胞の「破砕」は、下方に存在する組織から細胞を分離すること、および／または当該細胞を乳化／破壊すること、を含み得る。本明細書に含まれる代表的な実施形態では、術具先端部は内腔を有さず、中実で丸みを帯びた遠位端を含む。なお、この遠位端は、水晶体後嚢および／または水晶体嚢の赤道部に残された水晶体上皮細胞にエネルギーを供給するよう構成される。いくつかの事例では当該先端部は、超音波エネルギーを供給する水晶体乳化吸引システム内で使用されるよう構成される。中実で丸みを帯びた遠位端は水晶体後嚢または他の眼細胞を意図せずに吸引、穿孔、または別様に損傷することなく、水晶体嚢上の水晶体上皮細胞を破砕しＰＣＯを予防的に治療するための非外傷性ツールを提供する。
【００２１】
図２は本開示の１つの実施形態に係る術具先端部１００を図示する。術具先端部１００は近位端１１０における連結部分から細胞破砕端部すなわち遠位端１２０まで延長する。術具先端部１００は、近位端１１０におけるコネクタ部分１３０と、ハブ１４０と、遠位端１２０において終端するシャフト１５０と、を含む。
【００２２】
図示する実施形態では、コネクタ部分１３０およびハブ１４０は術具先端部１００を水晶体乳化吸引ハンドピース２０５（図７に図示）に着脱可能に取り付けるために使用され、それにより超音波エネルギーが術具先端部１００に連結される。コネクタ部分１３０およびハブ１４０は、ネジ係合、スナップフィット係合、摩擦係合、および／または術具先端部１００を水晶体乳化吸引ハンドピース２０５に一時的に接続するための他の機構のうちの１つまたは複数を使用して術具先端部１００が水晶体乳化吸引ハンドピース２０５に着脱可能に取り付けられるよう、成形および構成される。他の実施形態では、コネクタ部分１３０およびハブ１４０は術具先端部１００を他種類の手術用ハンドピースに着脱可能に取り付けるために使用され、それにより他形体のエネルギーが術具先端部１００に連結される。非限定的な例として、術具先端部１００に連結され得る他形体のエネルギーはレーザエネルギー、熱エネルギー、および電気エネルギーを含む。
【００２３】
ハブ１４０はシャフト１５０に向かって先細りする。シャフト１５０は中実で円筒形の構成要素を含み、当該構成要素は丸みを帯びた遠位端１２０で終端する。典型的に、しかし限定としてではなく、シャフト１５０の外部周縁部の全体はその長さに対して平行である（すなわちシャフト１５０は、その長さに沿う横方向・内向きの認め得るほどの先細りを有さない）。例えば図３に示すようにシャフト１５０の近位部分１５２の外径Ｄ１はシャフト１５０の遠位部分１５４の外径Ｄ２と実質的に同一である。他の実施形態では、シャフト１５０は、Ｄ２がＤ１よりも小さくなるよう、その長さに沿って先細りする。シャフト１５０は円筒形外側表面１５６を含む。なお外側表面１５６は、滑らかであり、鋭利な縁部またはポイントが存在しないよう、成形および構成される。本明細書で開示する実施形態では、遠位端１２０付近における円筒形外側表面１５６の外径Ｄ２は従来の１９ゲージまたは２０ゲージの水晶体乳化吸引ニードルの標準的外径を越えない。
【００２４】
図２および図３に示すように、近位部分１５２および遠位傾斜部分１５８を含むシャフト１５０は、遠位端１２０に向かって傾斜する。シャフト１５０の湾曲角度は、様々な特性（例えば非限定的な例として特定的な眼特性、特定的な用途、および所望の手術技法が挙げられる）に応じて変動し得る。しかし図４に示すようにシャフトは他の実施形態では直線状であってもよい。図４は術具先端部１００’を図示し、術具先端部１００’はシャフト１６０が直線状である点を除き術具先端部１００と実質的に類似する。なおシャフト１６０は実質的に真っ直ぐで、先細りせず、傾斜しない、中実のシャフトであり、当該シャフトは丸みを帯びた遠位端１２０において終端する。
【００２５】
図５は図２〜図４に示す術具先端部１００の遠位端１２０を図示する。遠位端１２０は、丸みを帯びた半球状外側表面１７０を含み、半球状外側表面１７０はシャフト１５０の円筒形外側表面１５６からシームレスに延長する。シャフト１５０の遠位部分１５４の外径は遠位端１２０に向かって一定に保たれ、遠位端１２０はシャフト１５０と同一の直径Ｄ２を含む。外側表面１７０は、鋭利なポイントまたは鋭利な縁部に至るいかなる表面も回避または排除するよう、成形および構成される。したがって、代表的な術具先端部１００の遠位端１２０は、いかなる鋭利な縁部またはポイントも有さない、丸みを帯びた中実の半球を含む。
【００２６】
したがって術具先端部１００は丸みを帯びた中実の遠位端１２０を含み、係る遠位端１２０は水晶体嚢１８などの眼構造に対する意図しない損傷を最小化する。遠位端１２０が患者の眼球の水晶体嚢１８または虹彩１６に偶発的に接触したとしても、これらの構造に対する損傷は生じないであろう。さらに遠位端１２０が中実且つ滑らかで内腔または開口部を有さないため、遠位端１２０が偶発的に水晶体嚢１８に対して接触したとしても、意図せず水晶体嚢１８に対して吸引および／または裂断がもたらされることはないであろう。丸みを帯びた中実の遠位端１２０は、不慮的に眼構造の構造的完全性を危険にさらすことなく術具先端部１００が眼球１０の構造と接触することを可能にする。
【００２７】
図２〜図５に示す例示的な実施形態では、術具先端部１００の遠位端は半球状および丸みを帯びたものとして記述される。一方、他の実施形態では、術具先端部１００の遠位端は、円形、球形、卵形、および他の滑らかで連続的に湾曲した形状を含む、略湾曲形状を有し得る。例えば図６は本開示の他の実施形態に係る遠位端１２０’を図示する。遠位端１２０’は次に説明する相違点を除き実質的に遠位端１２０と類似する。遠位端１２０’は、滑らかな半球形状外側表面１８０を有する、端部がボール状の中実ノブを含む。術具先端部１００はシャフト１５０の遠位部分１５４から端部がボール状の遠位端１２０’まで、形状および直径において滑らかに遷移する。遠位端１２０’は直径Ｄ３を含み、直径Ｄ３はシャフト１５０の遠位部分１５４の直径Ｄ２よりも大きい。
【００２８】
本明細書で説明する術具先端部は本開示の範囲から逸脱することなく様々な好適な物質から作られ得る。非限定的な事例として、本明細書で説明する術具先端部は、チタン、ステンレス鋼、これらの合金、または超音波エネルギーを伝達する能力を有する任意の他の好適な物質から作られ得る。いくつかの実施形態では、本明細書で説明する術具先端部の滑らかで丸みを帯びた外側表面（例えば１５６、１７０、および／または１８０）はニッキング、バーリング、スカフィングに耐性を示すよう硬化される。なお、これらは鋭利な縁部またはポイントを生じさせ得る。外側表面は、硬質表面コーティング、焼鈍を適用することにより、または他の従来の硬化技法を使用して、硬化され得る。
【００２９】
術具先端部１００は、近位端１１０から遠位端１２０までの全長が０．４ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲であり得る。他の長さも考えられ得る。術具先端部１００のシャフト１５０は略管状であり、最大外径が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲であり得る。他の直径も考えられ得る。
【００３０】
図７は本開示の１つの実施形態に係る顕微手術システム２００を図示する。図７に図示する顕微手術システム２００は眼科顕微手術システムであり、さらに詳細には水晶体乳化吸引システムであるが、顕微手術システムは、眼、鼻、喉、顎顔面または他の手術を実施するためのシステムを含む任意の顕微手術システムであり得る。図示する実施形態では、システム２００は眼科手術手順において超音波パワー、洗浄液、および吸引真空を超音波水晶体乳化吸引ハンドピース２０５に供給する能力を有する。システム２００は眼科手術手順の間に、空気圧駆動圧力および吸引真空を他の手術用ハンドピース（例えば非限定的な例として硝子体切除プローブなど）へと、および洗浄液を洗浄カニューレへと、提供する能力も有する。
【００３１】
図示する実施形態では、システム２００は手術コンソール２１０と、超音波水晶体乳化吸引ハンドピース２０５と、双方向バスまたはケーブル２２０を介して手術コンソール２１０に接続されたフットスイッチ２１５と、を含む。図示する実施形態では、術具先端部１００はハンドピース２０５に取り付けられる。ハンドピース２０５は洗浄ライン２２５および吸引ライン２３０を通して手術コンソール２１０に接続される。洗浄ライン２２５および吸引ライン２３０を通る流れは眼科処置を実施するユーザにより（例えばフットスイッチ２１５を通して）制御され得る。いくつかの実施形態では、電力は電気ケーブル２３５を通してハンドピース２０５に供給される。
【００３２】
手術コンソール２１０は、本体２４５に取り付けられたグラフィックユーザインターフェース２４０と、本体２４５の表面上に配置された制御コンソール２５０と、を含む。いくつかの実施形態では、グラフィックユーザインターフェース２４０はタッチスクリーン能力を有する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を有する。他の実施形態では、グラフィックユーザインターフェース２４０は非限定的な例としてＬＥＤディスプレイ、ＣＲＴ、およびフラットパネルスクリーンを含む様々なディスプレイ装置のうちのいずれかを含み得る。グラフィックユーザインターフェースは、他の入力装置の中でもとりわけ非限定的な例としてキーボード、マウス、ジョイスティック、ダイヤル、ボタンを含む追加的な入力装置またはシステムを含み得る。制御コンソール２５０は、カセット受容エリア２５５および複数のポート２６０を含む。手術用カセットは、従来の手法でシステム２００内の流体系を管理するために、カセット受容エリア２５５を介してシステム２００に動作可能に連結され得る。双方向バス２２０は手術コンソール２１０とフットスイッチ２１５との間で双方向に信号を送信し、フットスイッチ２１５に電力を伝達するために使用され得る。いくつかの実施形態では手術コンソール２１０およびフットスイッチ２１５はワイヤレス接続を通して通信する。
【００３３】
システム２００はマイクロプロセッサと、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）と、バス２２０、オーディオ出力装置、および当業者に周知である顕微手術システムの他の構成要素などの入出力回路と、を含み得る。記憶装置（ハードディスクドライブ、ＣＤＲＯＭドライブ、その他）、プリンタ、および他の入出力装置などの様々な周辺装置も、システム２００に連結され得る。
【００３４】
眼科手術を実施する間、一連のハンドピースが通常、手術用カセットに流体連結された従来の可撓性を有するプラスチックチューブを介して、および／または１つまたは複数のポート２６０を通してシステム２００に動作可能に接続された電気ケーブルを介して、システム２００に連結され得る。前部眼科手術において利用されるいくつかの代表的なハンドピースは例えば、洗浄ハンドピース、洗浄／吸引ハンドピース、超音波ハンドピース、およびジアテルミーハンドピースを含む。後部眼科手術において利用されるいくつかの代表的なハンドピースは非限定的な例として、押出ハンドピース、点滴カニューレ、硝子体切除プローブ、微細手術用ハサミ、およびジアテルミーハンドピースを含む。図７の図示する実施形態では、水晶体乳化吸引ハンドピース２０５は、術具先端部１００に連結され得る代表的な超音波ハンドピースのタイプとして図示される。水晶体乳化吸引処置のためのハンドピースの一例が、２００５年７月１８日に出願された「Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  Ｈａｎｄｐｉｅｃｅ」を発明の名称とする米国特許出願公開第２００６／００４１２２０号、米国特許出願第１１／１８３，５９１号に説明される。なお同特許出願の全体は、参照することにより本願に援用される。
【００３５】
図８は外側殻体またはケーシングがない状態にある、水晶体乳化吸引ハンドピース２０５の斜視図である。特に図８は、図２および図３に示す代表的な術具先端部１００に取り付けられた、本開示の１つの実施形態に係る超音波ホーン３００を図示する。超音波ホーン３００はＯリングガスケット（図示せず）を密閉するための溝部３０２と、複数の螺旋状溝部またはスリット３０５と、を含む。なお螺旋状スリット３０５については以下でより詳細に説明する。複数のリング形状圧電素子３１０は、超音波ホーン３００に対する圧縮ナット３１５により保持される。圧電素子３１０は分極されると、関連する共振周波数で励振されたとき、長手方向運動を生じさせる。吸引チューブ３２０は、ハンドピース２０５の長さにわたって超音波ホーン３００、圧電素子３１０、および圧縮ナット３１５と、プラグ３２５と、を通って延長し得る。吸引チューブ３２０はＥＣＣＥの水晶体乳化吸引術部分の間およびその後、物質が吸引されることを可能にする。非限定的な例として水晶体乳化吸引ニードルは、水晶体乳化吸引処置の間、水晶体を破壊するために、水晶体乳化吸引ニードルの内腔が吸引チューブ３２０と整列するようハンドピース２０５に取り付けられ得る。図示する実施形態では、中実で内腔が存在しない術具先端部１００は吸引チューブ３２０と整列し、吸引チューブ３２０は効果的にブロックされることとなる。プラグ３２５はハンドピース２０５の外側殻体またはケーシングを流体密封状態に密閉し圧電素子３１０に対して悪影響がおよぶことなくハンドピース２０５がオートクレーブされることを可能にする。
【００３６】
上述のように超音波ホーン３００は複数の螺旋状スリット３０５を含むため、圧電性クリスタルが共振周波数で励振されると術具先端部１００において回旋運動が生成される。スリット３０５は術具先端部１００およびホーン３００の長手方向運動を損なうことなく術具先端部１００および超音波ホーン３００に好適な旋回運動を提供する。選択されるスリット３０５の幅は取り付けられた先端部（例えば術具先端部１００）の旋回運動の所望量に依存するであろう。例えばいくつかの実施形態では、スリット３０５の幅は超音波ホーン３００の外径の２％〜６５％の範囲である。いくつかの実施形態では、スリット３０５の深さは超音波ホーン３００の外径の４％〜４５％の範囲である。いくつかの実施形態では、スリット３０５の長さは超音波ホーン３００の最大直径の８％〜７５％の範囲である。図示する実施形態では、スリット３０５は丸みを帯びたプロファイルまたは溝槽を有する。一方、他の実施形態ではスリットは平坦または正方形切断プロファイルまたは溝槽を有し得る。超音波ハンドピース２０５内で固定された構成要素と係合するスリット３０５により生成される術具先端部１００の運動は、超音波ホーン３００の中心線に共線的である回転軸に対する旋回成分を含み得る。
【００３７】
図９は本開示の原理に係る眼球１０内に配置された代表的な術具先端部１００の図面である。図９において混濁水晶体１２はＥＣＣＥにより（例えば水晶体乳化吸引処置により）、角膜１４における開口部４０５および水晶体前嚢２０における開口部４１０を通してすでに除去済みである。図９に示すように混濁水晶体１２の抽出後、医師は術具先端部１００に連結された超音波ハンドピース２０５を使用して、水晶体嚢１８内における水晶体上皮細胞およびそれを包囲する支持体を破砕し、ＰＣＯを防ぐことが可能となる。特に断片化された水晶体１２を水晶体嚢１８から吸引した後、医師は水晶体乳化吸引先端部を超音波ハンドピース２０５から取り外し、それと術具先端部１００とを交換し得る。術具先端部１００が超音波ハンドピース２０５に固定的に連結された後、医師は、角膜における開口部４０５および水晶体前嚢における開口部４１０を通して術具先端部１００を挿入し、術具先端部１００を水晶体後嚢２２の近位に配置し得る。いくつかの事例では医師は術具先端部１００を水晶体嚢の赤道部の近位に配置し得る。適切に水晶体嚢１８を吸引して、水晶体嚢１８の収縮を防止し、超音波エネルギーの使用を支援した後、医師は、術具先端部１００を通して超音波エネルギーの印加を開始し、ＰＣＯが始まる以前に水晶体上皮細胞の破砕および／または破壊を実施し得る。いくつかの実施形態では術具先端部１００の一部または全部は、水晶体乳化吸引処置に対して共通である洗浄スリーブ（図示せず）内に配置され得る。いくつかの実施形態では、術具先端部１００を通してエネルギーを供給する前に、流体媒体が術具先端部１００を包囲しターゲット細胞の近位に配置されるよう、流体媒体が供給され得る。例えばフラッシング溶液または洗浄溶液が、洗浄スリーブの内側表面と術具先端部１００の外側表面１５６との間の小さい環状間隙を通して手術部位に注入され得る。
【００３８】
図９に示すように、術具先端部１００の遠位端１２０の他にも遠位先端部１２０の顕著な表面エリアが、湾曲し且つ中実であるため、医師は、水晶体嚢１８の付近で作業し、水晶体後嚢表面４１５を「研磨」または掃除することが可能となる。医師は、術具先端部１００を通して水晶体後嚢表面４１５（および／または水晶体嚢の赤道部）に向かって超音波エネルギーを印加し、水晶体上皮細胞を破砕および／または破壊することが可能である。術具先端部１００は超音波ホーン３０５（図８に示す）により、術具先端部１００の長手方向軸に沿って（例えば洗浄スリーブ内で）超音波により振動され得る。それによりターゲット細胞は乳化され、または水晶体後嚢表面４１５から破砕され得る。いくつかの事例では術具先端部１００は、小さい円弧に沿って（例えば±５度）超音波により旋回的に振動され得る。術具先端部１００の旋回的振動はシャフト１５０および遠位端１２０に横方向運動を生じさせる。振動運動は、シャフト１５０の中心長手方向軸に対して垂直に側部から側部への、前後方向の遠位端１２０の旋回運動を含み得る。いくつかの実施形態では、術具先端部１００は約３１ｋＨｚの速度で前後に回転し得る。これらの振動の円弧角度および速度は例示的な目的のみのために供給され、限定的であると考えられるべきでない。振動の様々な他の速度および円弧の角度も考えられる。例えば、プラス・マイナス２０度の円弧および／または１０〜６０ｋＨｚの速度が使用され得る。
【００３９】
いくつかの事例では医師は、超音波ハンドピース２０５を手動で移動させることにより、掃引・前後運動で超音波エネルギーを印加し得る。他の事例では医師は、ハンドピース２０５におけるスリット３０５により提供される旋回運動を利用することにより、掃引・旋回運動で超音波エネルギーを印加し得る。いくつかの事例では医師は水晶体後嚢２２を治療するために、手動運動と、超音波ハンドピースの旋回運動とを組み合わせ得る。水晶体後嚢表面４１５の近位において超音波エネルギーの印加と、術具先端部１００の運動（例えば旋回および／または前後運動）と、を組み合わせることにより、医師は、普通の場合であれば水晶体後嚢２２にわたって増殖しＰＣＯを生じさせたであろう水晶体上皮細胞の破砕および／または破壊を行い得る。さらに医師は水晶体上皮細胞の付近を包囲する支持体物質を破砕することにより水晶体後嚢２２を「研磨」し、それにより水晶体上皮細胞が水晶体後嚢２２にわたって侵入することを防止し得る。
【００４０】
水晶体上皮細胞および支持体を破砕した後、医師は術具先端部１００を開口部４０５および開口部４１０を通して眼球１０から取り外し得る。破砕済みの水晶体上皮細胞および包囲支持体を除去するための吸引は必ずしも必要ではない。なぜなら係る水晶体上皮細胞および支持体は、開口部４０５および開口部４１０を通して洗浄液を用いて水晶体嚢１８外へと洗い出され得るためである。その後、医師は水晶体前嚢２０における開口部４１０を通して、健康な水晶体の透明度および屈折機能を再現するための人工ＩＯＬを水晶体嚢１８内に埋入し得る。代替的に水晶体物質を注入し、それにより水晶体嚢１８が充填され、インサイチュで人工「水晶体」が形成されてもよい。
【００４１】
術具先端部１００を使用する水晶体上皮細胞の超音波を媒介とする破砕は水晶体嚢１８の安定性を改善し得、順応プロセスを支援する水晶体嚢１８の能力に影響を及ぼすことがない。いくつかの事例では水晶体嚢１８はＩＯＬを成形し、または形作り、ＩＯＬの屈折を制御するために構造的に寄与し得る。上述のように、ＩＯＬには、水晶体嚢１８の周縁部を包囲する毛様体２８により加えられる毛様小帯の力が作用し得る。毛様体２８はＩＯＬを定位置に固定し、順応を支援する。なお順応とは、距離の変動に応じて画像に対する鮮明な合焦を保持するために眼球１０が屈折力を変化させるプロセスである。したがって本明細書で説明したデバイス、システム、および方法は、水晶体嚢の柔軟性または整合性を犠牲にすることなくＰＣＯを抑制することにより、順応性ＩＯＬ（例えば合焦を変化させ視野を順応させるよう構成されたＩＯＬ）に対する受容環境を供給する。
【００４２】
本開示に係る実施形態は、水晶体後嚢上の水晶体上皮細胞および包囲支持体を選択的に破砕し、水晶体後嚢またはその他の眼細胞を意図せずに吸引、穿孔、または別様に損傷することなく安定した水晶体嚢を提供するためにＰＣＯを予防的に治療するための、非外傷性ツールをユーザに提供する。したがって本開示の実施形態は水晶体後嚢切開に関連する手術後の問題を回避する。さらに本開示の実施形態はＩＯＬを埋入する以前に水晶体上皮細胞の迅速且つ効果的な破砕を可能にし、それによりＩＯＬ埋入後におけるＰＣＯの治療の際に生じ得るＩＯＬに対する損傷が回避され得る。加えて本開示の実施形態は初回の白内障抽出手術の際におけるＰＣＯの予防的治療を可能にし、それにより、普通であれば患者が受けることを余儀なくされたであろう手術手順の数および費用が低減されることとなる。また本開示の実施形態は、従来のＥＣＣＥにより水晶体を除去した後においてＰＣＯを防止するための別個のハンドピースおよび／または手術用システムに対する必要性を排除する。
【００４３】
本開示に係る実施形態は、別様に隣接組織を損傷することなく細胞を選択的に破壊するための様々な用途において使用され得る。例えば限定としてではなく、本開示の実施形態は、下方に存在するカプセルまたはライニングを破裂させることなく、様々な解剖学的カプセルおよび／またはライニングから表面細胞を除去するために利用され得る。本開示のいくつかの実施形態は、様々な解剖学的臓器系（例えば非限定的に、循環器系、排泄系、消化器系、および肺系など）における細胞を破壊するために利用され得る。
【００４４】
当業者は、本開示に含まれる実施形態が上記で説明した特定的な代表的実施形態に限定されないことを認識するであろう。この点に関して、代表的な実施形態が図示および説明されたが、広範な改変例、変更例、代替例が前述の開示において考えられる。係る変化例が本開示の範囲から逸脱することなく前述の開示に加えられ得ることが理解されるべきである。したがって、添付の請求項が広く、且つ本開示に一貫した方法で、解釈されるべきであることが理解されるべきである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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