(57)【要約】  手で把持可能な本体と、本体の遠位部から延びる超音波水晶体乳化吸引針と、を含む、超音波水晶体乳化吸引システムが本明細書中に開示される。超音波水晶体乳化吸引システムは、また、手で把持可能な本体によって支持されているとともに手術部位から吸引流体を運ぶように構成されているインペラポンプを含んでもよい。インペラポンプは、吸引モータと、吸引モータに結合されており、吸引モータによって回転自在に駆動される可撓性インペラと、を含んでもよい。可撓性インペラは、流体及び乳化した水晶体組織を手術部位から吸引するように構成されていてもよい。
2019522501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手で把持可能な本体と、
前記本体の遠位部から延び、超音波振動して眼の状態を処置するように構成された超音波水晶体乳化吸引針と、
前記超音波水晶体乳化吸引針に協同的に結合された超音波振動発生器であって、前記超音波水晶体乳化吸引針は前記超音波振動発生器の振動に応じて超音波振動可能である、超音波振動発生器と、
前記手で把持可能な本体によって支持されているとともに手術部位から吸引流体を運ぶように構成されているインペラポンプであって、
吸引モータと、
前記吸引モータに結合されており、前記吸引モータによって回転自在に駆動される可撓性インペラであって、流体及び乳化した水晶体組織を前記手術部位から吸引するように構成されている、可撓性インペラと、
を含む、インペラポンプと、
を含む、超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項２】
前記可撓性インペラは、複数の半径方向に延びるベーンを含む、請求項１に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項３】
前記複数の半径方向に延びるベーンのそれぞれは、球状先端を含む、請求項２に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項４】
前記ベーンは、３０〜７０度の範囲内で半径方向に間隔を開けて配置されている、請求項２に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項５】
前記インペラポンプはインペラチャンバを含み、前記インペラは、前記インペラチャンバ内に非同心円状に配置されている、請求項１に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項６】
前記インペラチャンバは非円形断面を有する、請求項５に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項７】
前記インペラチャンバは、互いに角度を成して延びる入口と出口とを含み、前記角度は３０〜１２０度である、請求項５に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項８】
前記インペラポンプは、前記針と流体連通する入口と、前記手で把持可能な本体に配置されたコネクタと流体連通する出口と、を含む、請求項１に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項９】
前記手で把持可能な本体上に支持されたセンサと、
前記センサと通信し、前記センサによって検知された情報を基に、前記インペラポンプを制御するためのポンプ制御信号を生成するように構成されているコントローラと、
を更に含む、請求項１に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項１０】
手術部位にて眼の状態を処置するための超音波水晶体乳化吸引システムであって、
手で把持可能な本体と、
前記手で把持可能な本体上に支持されており、前記手で把持可能な本体の遠位端から前記手術部位に注入するための灌流流体を運ぶように構成されている灌流システムと、
前記手で把持可能な本体上に支持されており、前記手術部位から、前記手で把持可能な本体の前記遠位端に吸引流体を運ぶように構成されている吸引システムであって、前記吸引システムは、
吸引モータと、
インペラチャンバと、
前記インペラチャンバ内に回転自在に配置されており、前記吸引モータに結合されており、前記吸引モータによって回転自在に駆動される可撓性インペラであって、流体及び乳化した水晶体組織を前記手術部位から吸引するように構成されている、可撓性インペラと、
を含む、吸引システムと、
を含む、超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項１１】
前記本体の前記遠位部から延びており、前記眼の状態を処置するために超音波振動するように構成された超音波水晶体乳化吸引針と、
前記超音波水晶体乳化吸引針に協同的に結合されているとともに前記超音波水晶体乳化吸引針を振動するように構成された超音波振動発生器と、
を更に含む、請求項１０に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項１２】
前記可撓性インペラは、複数の半径方向に延びるベーンを含む、請求項１０に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項１３】
前記複数の半径方向に延びるベーンのそれぞれは、球状先端を含む、請求項１２に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項１４】
前記インペラチャンバは非円形断面を有する、請求項１０に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【請求項１５】
前記手で把持可能な本体上に支持されたセンサと、
前記センサと通信し、前記センサによって検知された情報を基に、前記吸引モータを制御するためのポンプ制御信号を生成するように構成されているコントローラと、
を含む、請求項１０に記載の超音波水晶体乳化吸引システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書中に開示されるデバイス、システム、及び方法は、概して、超音波水晶体乳化吸引手術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒトの眼は、角膜と呼ばれる透明な外側部分を通じて光を透過し、水晶体によって網膜に結像させることによって視力を提供するように機能する。結像される像の質は、眼の寸法及び形状並びに角膜及び水晶体の透明度を含む多くの要素に依存する。年齢又は疾患が原因で水晶体の透明度が低下すると、網膜に透過され得る光が減少することで視力が低下する。眼の水晶体のこの欠陥は、白内障として医療的に周知である。この状態の一般に認められている治療は、水晶体の外科的除去及び人工眼内レンズ（ＩＯＬ：ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ  ｌｅｎｓ）による水晶体機能の置換である。
【０００３】
米国では、白内障の水晶体の大半は、超音波水晶体乳化吸引と呼ばれる外科的手法によって除去される。超音波水晶体乳化吸引術で使用される典型的な手術用ハンドピースは、灌流スリーブによって囲まれているとともに電子制御手術システムに取り付けられている超音波駆動式の切除針を含む。ハンドピースは、電気ケーブル及び可撓性導管によって制御手術システムに取り付けられている。手術システムは、電気ケーブルを通じて、取り付けられた切除針にハンドピースが伝送する電力レベルを変化させる。可撓性導管は、手術部位に灌流流体を供給し、ハンドピースアセンブリを通じて眼から吸引流体を引く。
【０００４】
超音波水晶体乳化吸引処置時、切除針の先端及び灌流スリーブの端部が眼の外側の組織内の小切開を通じて眼の前区に挿入される。外科医は切除針の先端を眼の水晶体に接触させ、振動する先端によって水晶体を破壊する。生じた破片は眼から切除針の内部孔を通じて吸引され、ドレンリザーバに移される。
【０００５】
超音波水晶体乳化吸引工程の際の一般的な問題は、吸引針の遮断又は閉塞により生じる。灌流流体及び乳化した組織が眼の内部から中空切除針を通じて吸引される際、針の孔の直径よりも大きな組織の破片は針の先端に詰まる場合がある。先端が詰まっている間、切除針のルーメンを含む吸引導管内で真空圧が増加する。閉塞が排除されると、吸引導管内に形成された真空によって眼から流体のサージが取り除かれる。閉塞が取り除かれたときに結果として生じる眼の前房における圧力の低下は、閉塞後サージ（ｐｏｓｔ−ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ  ｓｕｒｇｅ）として知られている。この閉塞後サージは、一部の場合で、相対的に多量の流体及び組織が眼からあまりにも速く吸引される原因となる場合があり、眼の崩壊を引き起こす及び／又は水晶体嚢の破れを引き起こすおそれがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、概して、眼科処置中に、超音波水晶体乳化吸引ハンドピースと一体化された可撓性インペラポンプを使用して手術部位から吸引流体を圧送するためのデバイス、システム、及び方法に関する。
【０００７】
例示的なシステムが本明細書中に提供される。例示的な超音波水晶体乳化吸引システムは、手で把持可能な本体と、本体の遠位部から延びる超音波水晶体乳化吸引針と、を含んでもよい。超音波水晶体乳化吸引針は、超音波振動して眼の状態を処置するように構成されていてもよい。超音波水晶体乳化吸引システムは、また、超音波水晶体乳化吸引針に協同的に結合されているとともに超音波水晶体乳化吸引針を振動するように構成された超音波振動発生器を含んでもよい。超音波水晶体乳化吸引針は、超音波振動発生器の振動に応じて超音波振動可能であってもよい。インペラポンプは、手で把持可能な本体によって支持されていてもよく、手術部位から吸引流体を運ぶように構成されていてもよい。インペラポンプは、吸引モータと、吸引モータに結合されており、吸引モータによって回転自在に駆動される可撓性インペラと、を含んでもよい。可撓性インペラは、流体及び乳化した水晶体組織を手術部位から吸引するように構成されていてもよい。
【０００８】
可撓性インペラは、複数の半径方向に延びるベーンを含んでもよい。複数の半径方向に延びるベーンのそれぞれは、球状先端を含んでもよい。ベーンは、３３〜６７度の範囲内で半径方向に間隔を開けて配置されていてもよい。インペラポンプは、インペラチャンバを含んでもよい。インペラは、インペラチャンバ内に非同心円状に配置されていてもよい。インペラチャンバは非円形断面を有してもよい。インペラチャンバは、互いに角度を成して延びる入口と出口とを含んでもよい。入口と出口との間に形成された角度は、３０〜１２０度であってもよい。インペラポンプに選択的にアクセスを与えるために、アクセス開口部が、手で把持可能な本体に設けられてもよい。可撓性インペラは、アクセス開口部を通じて本体から取り外し可能であってもよい。インペラポンプは、針と流体連通する入口と、手で把持可能な本体に配置されたコネクタと流体連通する出口と、を含んでもよい。超音波水晶体乳化吸引システムは、また、手で把持可能な本体上に支持されたセンサと、センサと通信するコントローラと、を含んでもよい。コントローラは、センサによって検知された情報を基に、インペラポンプを制御するためのポンプ制御信号を生成するように構成されていてもよい。
【０００９】
別の例示的な態様によれば、本開示は、手術部位にて眼の状態を処置するための超音波水晶体乳化吸引システムに関する。システムは、手で把持可能な本体と、手で把持可能な本体上に支持された灌流システムと、を含んでもよい。灌流システムは、手で把持可能な本体の遠位端から手術部位に注入するための灌流流体を運んでもよい。吸引システムは、手で把持可能な本体上に支持されていてもよく、手術部位から、手で把持可能な本体の遠位端に吸引流体を運んでもよい。吸引システムは、吸引モータと、インペラチャンバと、可撓性インペラと、を含んでもよい。可撓性インペラは、インペラチャンバ内に回転自在に配置されていてもよく、吸引モータに結合されていてもよく、吸引モータによって回転自在に駆動されてもよい。可撓性インペラは、流体及び乳化した水晶体組織を手術部位から吸引するように構成されていてもよい。
【００１０】
超音波水晶体乳化吸引システムは、また、本体の遠位部から延びており、眼の状態を処置するために超音波振動するように構成された超音波水晶体乳化吸引針と、超音波水晶体乳化吸引針に協同的に結合されているとともに超音波水晶体乳化吸引針を振動するように構成された超音波振動発生器と、を含んでもよい。可撓性インペラは、複数の半径方向に延びるベーンを含んでもよい。複数の半径方向に延びるベーンのそれぞれは、球状先端を含んでもよい。ベーンは、３０〜７０度の範囲内で半径方向に間隔を開けて配置されていてもよい。インペラチャンバは、非円形断面を有してもよい。センサは、手で把持可能な本体上に支持されていてもよい。コントローラは、センサと通信してもよく、センサによって検知された情報を基に、吸引モータを制御するためのポンプ制御信号を生成するように構成されていてもよい。
【００１１】
更に別の例示的な態様によれば、本開示は、手で把持可能な本体と、超音波水晶体乳化吸引針と、を含んでもよい超音波水晶体乳化吸引システムに関する。針は、本体の遠位部から延びてもよく、超音波振動して眼の状態を処置するように構成されていてもよい。超音波振動発生器は、超音波水晶体乳化吸引針に協同的に結合されていてもよく、超音波水晶体乳化吸引針を振動するように構成されていてもよい。超音波水晶体乳化吸引針は、超音波振動発生器の振動に応じて超音波振動してもよい。灌流システムは、手で把持可能な本体上に支持されていてもよい。灌流システムは、手で把持可能な本体の遠位端から手術部位に注入するための灌流流体を運ぶための通路を含んでもよい。吸引システムは、手で把持可能な本体上に支持されていてもよい。吸引システムは、手術部位から、手で把持可能な本体の遠位端に吸引流体を運ぶための導管を含んでもよい。吸引システムは、吸引モータと、インペラチャンバと、可撓性インペラと、を含んでもよい。可撓性インペラは、インペラチャンバ内に回転自在に配置されていてもよく、吸引モータに結合されていてもよく、吸引モータによって回転自在に駆動されてもよい。可撓性インペラは、流体及び乳化した水晶体組織を手術部位から吸引するように構成されていてもよい。可撓性インペラは、複数の半径方向に延びるベーンを含んでもよい。
【００１２】
前述の概要及び以下の詳細な説明の両方は、本質的に例示的及び説明的であり、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目的としていることは理解すべきである。この点に関し、当業者には、本開示の更なる態様、特徴、及び利点が以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【００１３】
添付の図面は、本明細書中に開示されるデバイス及び方法の実施形態（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｓ）を示し、明細書とともに、本開示の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、例示的な手術システムを示す。
【図２】図２は、図１の例示的な手術システムの例示的なブロック図を示す。
【図３】図３は、例示的な手術器具の側面断面図を示す。
【図４】図４は、図３の手術器具の一部分を形成している可撓性インペラポンプの平面断面図を示す。
【図５】図５は、図４のインペラポンプ内で使用可能なインペラの斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
添付の図面は、以下の詳細な説明の参照によってより良く理解され得る。
【００１６】
ここで、本開示の原理の理解を促す目的で、図面に示す実施形態について述べる。これを説明するために特定の言語を用いる。しかし、本開示の範囲を限定することを意図するものではないことは理解されよう。記載されるデバイス、システム、方法の任意の変更及び更なる改良、並びに本開示の原理の任意の更なる適用は、本開示に関係する当業者には通常想起されるものと十分に考えられる。特に、１つの実施形態に関して記載される特徴、構成要素、及び／又は工程は、本開示の他の実施形態に関して記載される特徴、構成要素、及び／又は工程と組み合わせてもよいと十分に考えられる。例えば、説明的参照は「眼科用途」に対して行われるが、他の医療用途は本開示の範囲内に含まれる。簡略化のため、いくつかの場合では、同じ又は同一部品を参照するために図面の全体を通して同じ参照符号を使用する。
【００１７】
本開示は、概して、超音波水晶体乳化吸引術中に手術部位から吸引流体及び水晶体の破片などの組織を圧送するためのデバイス、システム、及び方法に関する。いくつかの実施形態では、デバイス、システム、及び方法は、超音波水晶体乳化吸引ハンドピースと一体化された可撓性インペラポンプを用いる。ポンプがハンドピースに配置されることで、デバイス、システム、及び方法は、吸引流体流の応答制御を提供してもよく、閉塞サージ（ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ  ｓｕｒｇｅ）を最小化し、一貫した流体流を提供する。可撓性インペラポンプは、超音波水晶体乳化吸引システムで使用可能な別のポンプと比べて、いくつかの利点を提供してもよい。例えば、可撓性インペラポンプは、ポンプの操作性に影響を及ぼすことなく、且つポンプを損傷することなく、変形してもよい又は水晶体の破片若しくは他の残屑に適合してもよい。これにより、ポンプの寿命及び手術処置中のポンプの有効性が増してもよい。別の例として、可撓性インペラポンプは自己プライミング式であってもよい。これにより、医療提供者が手術を実施する前にポンプをプライミングする必要がないため、手術室における効率がもたらされ得る。加えて、可撓性インペラポンプは反転可能であってもよい。したがって、必要であれば、可撓性インペラポンプは、逆流し、超音波水晶体乳化吸引針先端における閉塞を取り除くために使用されてもよい。
【００１８】
図１は、全体として参照番号１００で示される例示的な乳化手術システムを示す。図２は、超音波水晶体乳化吸引術などの眼科処置を実施するように動作する種々のサブシステムを示す手術システム１００のブロック図である。手術システム１００は、制御システム１０３を有する基部筐体１０２と、超音波水晶体乳化吸引手術処置中におけるシステムの動作及び性能に関するデータを示す、関連するディスプレイスクリーン１０４と、フルイディクスサブシステム１１０と、を含む。手術システム１００は、また、乳化手術処置を実施するためにともに使用される複数のサブシステムの少なくとも一部分を含む。これらサブシステムのいくつかは、手術システム１００から分離可能な若しくは手術システム１００に配置されない構成要素又は要素を含む。他のサブシステム又はその構成要素若しくは要素は、手術システム１００に組み込まれてもよい。
【００１９】
例えば、図２を参照すると、いくつかの例示的なサブシステムは、例えばフットペダル１０８を含むフットペダルサブシステム１０６と、一体化された吸引ポンプを有するハンドピース１１２と、ハンドピース１１２の切除針に超音波振動を供給する超音波発生器サブシステム１１６と、硝子体切除ハンドピース１２２（図１には図示せず）と、を含む空気圧式硝子体切除用カッターサブシステム１２０と、を含んでもよい。ハンドピース１１２は、フルイディクスサブシステム１１０に流体的に結合されている。サブシステムのうちの１つまたは複数は、処置の様々な態様を実施するために重複し、協働してもよい。
【００２０】
図３は、ハンドピース１１２の断面図である。ハンドピース１１２は、患者の眼などの手術部位にて超音波水晶体乳化吸引術を実施するように構成されていてもよい。ハンドピース１１２は、ユーザによって把持され、操作されるような大きさにされている。ハンドピースは、把持可能な本体３０２と、遠位端３０４と、近位端３０６と、を含む。ハンドピース１１２は、また、把持可能な本体３０２内に又は把持可能な本体３０２によって支持された、超音波発生器アセンブリ３０８と、灌流システム３１０と、吸引システム３１２と、を含む。
【００２１】
超音波発生器アセンブリ３０８は、超音波振動発生器３２０と、ホーン３２２と、超音波水晶体乳化吸引針３２４と、を含んでもよい。超音波振動発生器３２０は、１つまたは複数の圧電結晶などの圧電変換器、又は超音波振動を発生させるように構成された他の構成要素を含んでもよい。いくつかの実施形態では、超音波振動発生器３２０はホーン３２２と直接接触しており、作動されたときに、ホーン３２２を超音波振動させてもよい。同様に、超音波水晶体乳化吸引針３２４はホーン３２２と直接接触していてもよく、ホーン３２２によって支持されていてもよい。ホーン３２２の物理的構造は、超音波振動発生器３２０から超音波水晶体乳化吸引針３２４に超音波振動を送信する又はそうでなければ伝達するように構成されていてもよい。図３に示すように、超音波水晶体乳化吸引針３２４は、ハンドピース１１２の遠位端３０４に配置されている。超音波水晶体乳化吸引針３２４の遠位部３２６は、ハンドピース１１２の遠位最先端を形成し、超音波水晶体乳化吸引術中に患者の眼の天然水晶体などの組織を乳化するように構成されている。
【００２２】
灌流システム３１０は手術部位に灌流流体を供給する。灌流システム３１０は、例えば、フルイディクス取付部品３３０と、フルイディクス取付部品３３０に接続されており、フルイディクス取付部品３３０から延びる灌流チューブ３３２と、本体３０２内に形成された又は配置された灌流通路３３４と、灌流スリーブ３３６と、を含んでもよい。フルイディクス取付部品３３０は、手術システム１００にてフルイディクスサブシステム１１０（図２に示される）に接続された流体導管に灌流システム３１０を結合するように構成されたコネクタの一部分であってもよい。いくつかの実施形態では、フルイディクス取付部品３３０は、ユーザがフルイディクスサブシステム１１０からハンドピース１１２を容易に接続及び分離することを可能にする急速着脱取付部品である。いくつかの実施形態では、フルイディクス取付部品３３０はルアーフィッティングである。他の実施形態では他の種類の取付部品を使用する。灌流チューブ３３２はフルイディクス取付部品３３０から把持可能な本体３０２に延び、灌流通路３３４をフルイディクス取付部品３３０に流体的に接続する。示される例示的な実施形態では、灌流チューブ３３２の一部分は、ハンドピース本体３０２の外部に配置されている。他の実施形態は、把持可能な本体３０２内に形成された灌流チューブを有する。示される例示的な実施形態では、灌流通路３３４は、把持可能な本体３０２内に形成された空洞である。他の実施形態では、灌流通路３３４は、把持可能な本体３０２内に配置されてもよいルーメンを有する１つまたは複数のチューブ又は導管で形成されていてもよい。
【００２３】
灌流スリーブ３３６は灌流通路３３４と流体連通してもよく、示される実施形態では、超音波水晶体乳化吸引針３２４の周りに実質的に同軸で配置されている。灌流通路３３４内を流れる灌流流体は、灌流スリーブ３３６に誘導され、その先端３３７に進められてもよく、先端３３７は、超音波水晶体乳化吸引針３２４の遠位部３２６の近傍に示される。したがって、超音波水晶体乳化吸引針３２４が組織を乳化させると、灌流流体が灌流スリーブ３３６の先端３３７から手術部位に流出する。いくつかの場合では、先端３３７の近傍のスリーブ３３６の側壁に１つまたは複数の開口部が形成されている。この開口部は、スリーブ３３６に形成された遠位開口部（針３２４はここを通ってスリーブ３３６から延びる）に追加されたものである。開口部は、例えば、手術処置中、灌流流体がスリーブ３３６を出て眼に入ることを可能にする。灌流スリーブ３３６は、把持可能な本体３０２に着脱可能に取り付けられていてもよい、又は把持可能な本体３０２に永久的に固定されていてもよい。示される実施形態では、灌流スリーブ３３６は、超音波水晶体乳化吸引針３２４上に受け入れられ、把持可能な本体３０２上にネジ止めされ、ハンドピース１１２の遠位端３０４の一部分を形成してもよい。
【００２４】
吸引システム３１２は、吸引導管３４０と、ポンプモータ３４４を有するインペラポンプ３４２と、吸引取付部品３４６と、を含んでもよい。示される実施形態では、吸引導管３４０は、超音波水晶体乳化吸引針３２４及びホーン３２２を通るルーメンによって画定されてもよい。吸引導管３４０は、吸引流体及び乳化又は破片化された組織を手術部位からインペラポンプ３４２に運んでもよい。他の実施形態では、吸引導管３４０は、超音波水晶体乳化吸引針３２４及びホーン３２２の近傍に配置されてはいるが、超音波水晶体乳化吸引針３２４及びホーン３２２によって画定されない独立した吸引管又は導管で形成されていてもよい。示される例示的な実施形態では、付加的なフローチューブ３４８がホーン３２２内の吸引導管３４０からインペラポンプ３４２に延び、吸引導管３４０をインペラポンプ３４２に流体的に結合している。
【００２５】
インペラポンプ３４２は、流体及び乳化又は破片化された組織を手術部位から吸引するために、吸引導管３４０内に低圧を生じさせるように構造的に構成されている。インペラポンプ３４２は吸引導管３４０から流体を引き、この流体を吸引取付部品３４６に誘導する。示される実施形態では、吸引取付部品３４６は把持可能な本体３０２に直接接続し、把持可能な本体３０２から角度を成して延びて、基部筐体１０２（図２に示すように）に、又は別の場所に配置された廃棄物貯蔵部（図示せず）に延びる流体導管に接続している。フルイディクス取付部品３３０と同様に、吸引取付部品３４６は、流体導管に流体的に接続するように構成された任意のコネクタであってもよい。吸引取付部品３４６は、急速着脱取付部品を含む任意の種類の取付部品により流体導管から選択的に着脱可能であってもよく、いくつかの場合では、吸引取付部品３４６はルアーフィッティングを含んでもよい。
【００２６】
図４は、インペラポンプ３４２の例示的な実施形態を示す。示され得るように、インペラポンプ３４２は、入口３６０と、出口３６２と、インペラチャンバ３６４を画定する筺体３６３と、インペラチャンバ３６４内に配置された可撓性インペラ３６６と、を含む。入口３６０は、図３に示すように、ハンドピース１１２内の吸引導管３４０と流体連通するように構成されていてもよい。したがって、入口３６０は流体及び組織を手術部位から受け入れる。出口３６２は、吸引取付部品３４６と流体連通し、廃棄のために流体及び組織をハンドピース１１２から離れる方に誘導するように構成されている。インペラチャンバ３６４は筺体３６３によって画定され、入口３６０と出口３６２との間に、入口３６０と出口３６２と流体連通して配置されている。示される実施形態では、入口３６０と出口３６２は、互いに半径方向に９０度オフセットしている。いくつかの実施形態では、入口と出口は、インペラチャンバ３６４に対して他の角度で半径方向にオフセットしていてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、入口と出口は、３０〜１２０度の角度で半径方向にオフセットしていてもよい。他の実施形態では、入口と出口は、１２０度超又は３０度未満の角度で半径方向にオフセットしている。
【００２７】
筺体３６３は、インペラチャンバ３６４の境界を画定する内壁３６７を含む。可撓性インペラ３６６は、インペラチャンバ３６４内に配置されている。示される例示的な実施形態では、インペラチャンバ３６４は、回転軸線３７２に垂直な平面に沿って取られた非円形断面を有する非円形のチャンバである。可撓性インペラ３６６は、インペラチャンバ３６４内に非同心円状に配置されている。
【００２８】
可撓性インペラ３６６は、図４及び図５に示される。可撓性インペラ３６６は、ハブ３６８と、半径方向に延びるベーン３７０と、を含む。ハブ３６８は、図４に単一点として示される回転軸線３７２の周りを枢動するように配置されている。インペラチャンバ３６４の非円形形状によって、可撓性インペラ３６６は内壁３６７の別の部分よりも内壁３６７のある部分により接近して配置されている、又は、換言すると、可撓性インペラ３６６はインペラチャンバ３６４の中心からオフセットしている。これにより、インペラチャンバ３６４を流体高流量部３８２と流体低流量部３８４とに分割する。例えば、図４において、回転軸線３７２から流体高流量部３８２に隣接する内壁３６７までの距離は距離Ｄ１であり、回転軸線３７２から低流量部３８４に隣接する内壁１６７までの距離Ｄ２よりも大きい。この種のオフセットは、低流量部３８４を通過するベーン３７０の撓みを引き起こし、運ばれる流体の体積を最小にする。これに対し、高流量部３８２を通過するベーン３７０はあまり撓まず、運ばれる流体の体積がかなり大きくなる。これにより、可撓性インペラ３６６が反時計回り方向に回転すると、流体流を主として入口３６０から出口３６２への一方向に供給する。
【００２９】
ベーン３７０はハブ３６８から外側に向かって半径方向に延びる。示される例では、ベーン３７０は、流体を入口３６０から出口３６２に向かって駆動するために、間隔を開けて配置されている。示される例示的な可撓性インペラは８つのベーンを含み、ベーンは、４５度毎に半径方向に間隔を開けて配置されている。ベーンの数及び半径方向の間隔は、入口及び出口の大きさに依存してもよい。いくつかの実施形態では、隣接するベーンは、３０〜７０度の範囲内で半径方向に間隔を開けて配置されていてもよい。いくつかの実施形態では、隣接するベーンは、約３０度〜１２０度の範囲内で半径方向に間隔を開けて配置されていてもよい。しかしながら、他の実施形態では、ベーン３７０の数及びベーン３７０間の角度間隔は、任意の所望の値になるように選択されてもよい。
【００３０】
示される実施形態では、各ベーン３７０は球状先端３７３を含み、球状先端３７３は、インペラチャンバ３６４の内壁３６７に接触し、インペラチャンバ３６４の内壁３６７に沿って摺動し、吸引流体及び乳化した組織を出口３６２に向かって駆動するように構成されている。他の実施形態はベーン３７０の端部に球状先端を含まない。
【００３１】
図４から理解され得るように、ベーン３７０は可撓性材料で形成されている。このため、ベーン３７０がインペラチャンバ３６４を画定する内壁３６７に係合すると、ベーン３７０は曲がっても変形してもよい。ベーン３７０は、また、破片化された組織と接触すると、曲がっても変形してもよい。このため、可撓性インペラ３６６は、破片化された組織が内壁３６７と１つまたは複数のベーン３７０との間に詰まり得る場合に満足な動作を維持するのに十分に適し得る。特に、ベーン３７０は、詰まったり可撓性インペラ３６６の回転性能を阻害したりすることなく破砕物に適応するために撓んでもよい。インペラポンプ３４２は、組織粒子が大きい又は異常な形状であるときにも流体及び組織の圧送作用を提供するように構成されていてもよい。ベーン３７０は、例えば、シリコン、ゴム、又は他の可撓性材料を含むが、これらに限定されない任意の可撓性材料で形成されていてもよい。可撓性インペラポンプ３４２のベーン３７０は、ベーン３４２とインペラチャンバ３６４の内壁３６７との間に詰まった組織破片に適応するように曲がる又は撓むことができるため、ポンプの回転速度はほとんど影響を受けず、ベーン３７０は動き続け、組織をポンプ出口３６２に向かって進める。
【００３２】
いくつかの実施形態では、可撓性インペラ３６６は、インペラポンプ３４２及び／又はハンドピース１１２から取り外し可能であってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、把持可能な本体３０２は、把持可能な本体３０２の内部及びインペラ筺体３６３へのアクセスを提供するアクセスポート３７４（図３に示される）を含んでもよい。毎回の使用後、ハンドピース１１２は滅菌されてもよく、使用済み可撓性インペラを新たな可撓性インペラに取り替えてもよい。
【００３３】
図３に示される例示的なハンドピース１１２では、インペラポンプ３４２の位置の近位側の位置にポンプモータ３４４が配置されている。しかし、他の実施形態では、ポンプモータ３４４及びインペラポンプ３４２の配置は異なってもよい。ポンプモータ３４４は、手術部位から吸引流を供給するために可撓性インペラ３６６を回転するように構成されている。いくつかの実施形態では、ポンプモータ３４４はシャフトを含み、このシャフト上に可撓性インペラ３６６がある。他の実施形態では、ポンプモータ３４４は、可撓性インペラ３６６を駆動する変速機又はギヤチェーンを駆動する。示される例示的な実施形態では、ポンプモータ３４４は、把持可能な本体３０２内に配置されている。他の実施形態は、把持可能な本体３０２の外部にある又はそうでなければ把持可能な本体３０２によって支持されたポンプモータ３４４を含む。
【００３４】
いくつかの実施形態では、ポンプモータ３４４は、手術システム１００の制御システム１０３によって制御される可変速モータであってもよい。いくつかの実施形態では、ポンプモータ３４４は反転可能であってもよく、可撓性ベーン３７０によって、可撓性インペラ３６６は流れが逆流するように反転することができる。逆流は、超音波水晶体乳化吸引針の閉塞を除去するのに効果的であり得る。制御システム１０３で生成されたポンプ制御信号に応じて、ポンプモータ３４４は、手術部位における圧力を示す測定された又は算出されたパラメータに基づき、流れを増加させてもよく、流れを減少させてもよく、又は流れを所望の流量に維持してもよい。これに合わせて、いくつかの実施形態では、ハンドピース１１２は、吸引システム３１２と関連付けられたセンサ３９２を含んでもよい。いくつかの例示的な実施形態では、センサ３９２は、吸引導管３４０に沿って配置されていてもよく、又は遠位端３０４の近傍に配置されていてもよく、手術部位と流体連通していてもよい。いくつかの実施形態では、センサ３９２は手術部位の範囲内に配置されていてもよく、フルイディクスサブシステム１１０の一部分を成すコントローラと通信してもよい。いくつかの実施形態では、センサ３９２は手術部位の圧力又は手術部位に関連する圧力を検知する。
【００３５】
いくつかの実施形態では、センサ３９２は、手術システム１００の制御システム１０３と通信する。制御システム１０３は、センサ３９２から、ＩＯＰを示し得る圧力情報などの情報を受信するように構成されていてもよい。制御システム１０３は、インペラポンプ３４２のポンプモータ３４４を動作するよう実行可能なプログラムを含んでもよい。制御システム１０３は、オペレータから入カを受信してもよい、又は予め保存された吸引流の最適な目標を含んでもよい。これら目標及び受信された入力は、単一の数値であっても、数値範囲であってもよい。いくつかの実施形態では、制御システム１０３は、圧力偏差を軽減するようインペラポンプを制御するように構成されたＰＩＤコントローラを含む。
【００３６】
制御システム１０３は、インペラポンプ３４２と通信してもよく、インペラポンプ３４２の動作を制御するように構成されていてもよい。動作時、ポンプモータ３４４は可撓性インペラ３６６を回転させる。制御システム１０３はポンプモータ３４４の動作を制御してもよい。このように、可撓性インペラ３６６は任意の所望の速度で回転し、任意の所望の吸引流量を生成してもよい。インペラポンプ３４２は、回転すると、吸引導管３４０を通じて吸引流体３８５を引く。制御システム１０３は、センサ３９２から受信した圧力情報を使用して、ＩＯＰを維持する又は調整するためにインペラポンプ３４２の速度を増加すべきか減少すべきかどうかを決定してもよい。
【００３７】
図３に示される例示的な実施形態では、センサ３９２は、インペラポンプ３４２と遠位端３０４との間に、吸引導管３４０に沿って配置されている。このようにして、センサ３９２は手術部位に非常に近い吸引導管３４０内の圧力状態を正確に検知することができる。手術部位の近くの圧力状態を検知することで、閉塞破壊（ｏｃｃｌｕｓｉｏｎ  ｂｒｅａｋｓ）の早期検知に至る場合があり、したがって、閉塞サージの変化又は影響を低下させる可能性がある。
【００３８】
制御システム１０３は、吸引システムの閉塞の結果生じ得るものなど、システム内の圧力偏差を検知してもよく、あらゆる閉塞サージの影響に対処するよう迅速に動作してもよい。例えば、制御システム１０３は、例えばセンサ３９２などのセンサによって検知された吸引導管、そのような吸引導管３４０内の圧力の変化を使用して、閉塞した先端などの閉塞を検知してもよい。（センサの圧力読取り値に基づき）閉塞を検知すると、制御システム１０３は可撓性インペラポンプを使用して、閉塞後サージの影響を低下させるように吸引流を調整してもよい。吸引導管内の圧力の常時監視によって、閉塞後サージによって起こる圧力偏差を低下させることにより、即ち、圧力偏差に即座に応じることにより、より一貫し且つ予測可能な超音波水晶体乳化吸引術に至り得る。例えば、吸引導管内の圧力レベルを示すデータは、制御システム１０３に送信されてもよい。制御システム１０３は、吸引導管内の圧力が選択したレベルを下回って低下し始めると、閉塞を検知してもよい。この選択したレベルを超える圧力低下は、吸引導管内における真空圧の増大である可能性がある。この圧力低下に応じて、制御システム１０３は、吸引ライン内で生じた真空の量を低下させるために、インペラポンプ３４２などの吸引ポンプの速度を変更してもよい。真空圧の低下により、閉塞が一旦除去されると、閉塞後サージを低下する又は排除することができる。
【００３９】
従来の超音波水晶体乳化吸引システムでは、ポンプは、手術コンソール内などの、ハンドピース内以外に配置されている。比較的長尺の可撓性導管（６フィート以上）が、吸引及び灌流ポンプと眼との間に配置されている。この比較的長尺の可撓性導管は高い伸展性を有する。即ち、可撓性導管の伸展性により、真空圧の変化に応じて、可撓性導管が寸法を変化し、収縮する。この伸展性により前述のサージに至る可能性がある。ハンドピース１１２内の吸引導管と接続するポンプを組み込み（ポンプを眼の非常に近くに配置し）、インペラポンプ３４２と眼との間に非常に短い長さの導管を有することによって、これらサージの影響を低下又は排除することができ、したがって、より一貫し且つ予測可能な手術となる。更に、可撓性インペラを使用することで、更なる効率を生み、従来のポンプの、ポンプの流れを阻害する破片の影響を低下させることができる。
【００４０】
当業者であれば、本開示により包含される実施形態は上述の特定の例示的な実施形態に限定されないことを理解するであろう。この点に関し、例証的な実施形態を示し、記載してきたが、前述の開示において、広範な修正、変更、及び置換は考えられる。本開示の範囲から逸脱することなく前述のものに対してこのような変化を施してもよいと理解される。したがって、添付の特許請求の範囲は広く且つ本開示に合致する状態で解釈されることが適切である。
【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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【国際調査報告】
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