(57)【要約】外科用流体を外科用ハンドピースに対して配送するための装置が開示される。本装置は容器と容器の端部の一方を受け入れるアダプタとを含んでいる。この容器は、ハンドピースに対して配送されるべき外科用流体を保持している。アダプタは、外科用操作卓内の置き場に取り外し自在に係合するための、および、外科用操作卓内の加圧流体の供給源と流体連絡するためのものである。
2005534413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用ハンドピースに対する外科用流体の配送のための装置であって、
第１の部分と第２の部分とを有する容器であって、前記第１の部分は変形可能な材料で作られており、かつ、閉鎖端部と、開放端部と、外側表面と、外科用ハンドピースに対する配送のための外科用流体を受け入れるための第１の体積とを有し、前記第２の部分は、前記変形可能な材料よりも堅い材料で作られており、かつ、第１の端部と、第２の端部と、外側表面と、内側表面と、前記第１の部分を受け入れる第２の体積とを有し、前記第１の端部は前記外科用流体の配送のための出口を有し、前記第２の端部は、前記第１の部分の前記外側表面と前記第２の部分の前記内側表面との間に加圧流体を受け入れるための穴を有する容器と、
外壁と、第１の開放端部と、第２の開放端部と、前記外壁に連結されておりかつ第１の側部と第２の側部とを有する横壁とを有するアダプタであって、このアダプタの前記第１の端部は前記第２の部分の前記第２の端部を受け入れ、前記横壁の前記第２の側部は、前記加圧流体の供給源が前記穴と流体連通しているように前記加圧流体の前記供給源に取り外し自在に係合するための区域を有するアダプタと、
を備える装置。
【請求項２】
前記横壁の前記第２の側部の前記区域は前記加圧流体を供給するためのルーメンによって係合されることが可能である請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記横壁の前記第２の側部は、前記外科用流体の特定の種類を示す２値信号を提供するための形状を有する請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記形状は少なくとも１つの隆起表面を備える請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記横壁の前記第１の側部は前記第２の部分の前記第２の端部と封止状に係合させられている請求項１に記載の装置。
【請求項６】
ガスケットをさらに備え、および、前記ガスケットは、前記第２の部分の前記第２の端部と前記横壁の前記第１の側部との間に配置されている請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の部分は、前記外科用流体が前記第１の体積から放出される時に、前記第２の部分から少なくとも部分的に分離可能である請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第２の部分の前記出口内に配置されている栓と、
前記栓の中に封止状に配置されており、かつ、前記第１の体積と流体連通している管
とをさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記アダプタの前記外壁は、外科用操作卓内の入れ物との整合と作動的な係合とのための複数の突出部を有する請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記横壁の前記第１の側部は、前記横壁と前記第２の部分の前記第２の端部との間の第３の体積を画定し、その結果として前記加圧流体の前記供給源は前記第３の体積と流体連通している請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
液化破砕ハンドピースに対して外科用流体を配送するためのシステムであって、
ポンプ吸引チャンバを有する液化破砕ハンドピースと、
第１の部分と第２の部分とを有する容器であって、前記第１の部分は変形可能な材料で作られており、かつ、閉鎖端部と、開放端部と、外側表面と、液化破砕ハンドピースに対する配送のための外科用流体を受け入れるための第１の体積とを有し、前記第２の部分は、前記変形可能な材料よりも堅い材料で作られており、かつ、第１の端部と、第２の端部と、外側表面と、内側表面と、前記第１の部分を受け入れる第２の体積とを有し、前記第１の端部は前記外科用流体の配送のための出口を有し、前記第２の端部は、前記第１の部分の前記外側表面と前記第２の部分の前記内側表面との間に加圧流体を受け入れるための穴を有する容器と、
外壁と、第１の開放端部と、第２の開放端部と、前記外壁に連結されておりかつ第１の側部と第２の側部とを有する横壁とを有するアダプタであって、このアダプタの前記第１の端部は前記第２の部分の前記第２の端部を受け入れ、前記横壁の前記第２の側部は、前記加圧流体の供給源が前記穴と流体連通しているように前記加圧流体の前記供給源に取り外し自在に係合するための区域を有するアダプタと、
前記加圧流体の前記供給源を含み、かつ、前記アダプタを取り外し自在に受け入れるための入れ物を有する外科用操作卓であって、前記入れ物は、前記加圧流体の前記供給源を前記横壁の前記第２の側部の前記区域と流体連結するためのルーメンを有する外科用操作卓と、
前記第２の部分の前記出口を前記液化破砕ハンドピースと流体連結する管と、
を備えていて、
それによって、前記外科用操作卓が前記ルーメンからの前記加圧流体を提供する時に、前記加圧流体は、前記穴を通り、前記第１の部分の前記外側表面と前記第２の部分の前記内側表面との間を通って流れ、および、前記外科用流体は前記管によって前記ポンプ吸引チャンバに配送される、
システム。
【請求項１２】
前記加圧流体は空気である請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記横壁の前記第２の側部は、前記外科用流体の特定の種類を示す２値信号を提供するための形状を有する請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記形状は少なくとも１つの隆起表面を備える請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記入れ物は、前記外科用流体の特定の種類を示す２値信号を提供するための前記形状と作動的に係合するための複数のセンサを備える請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記横壁の前記第１の側部は前記第２の部分の前記第２の端部と封止状に係合させられている請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
ガスケットをさらに備え、および、前記ガスケットは、前記第２の部分の前記第２の端部と前記横壁の前記第１の側部との間に配置されている請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記アダプタの前記外壁は、前記入れ物内の複数のスロットとの整合と作動的な係合とのための複数の突出部を有する請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記突出部と前記スロットは、前記アダプタを前記入れ物に取り外し自在に固定するように協働する請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、眼科手術に関し、および、さらに特に、白内障手術の液化破砕法（ｌｉｑｕｅｆｒａｃｔｕｒｅ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）に関する。さらに、本発明は、一般的に、眼科顕微手術システムに外科用流体を配送するための容器に関し、および、さらに特に、液化破砕ハンドピースと共に使用するためのこうした装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最も単純に述べると、人間の目は、角膜と呼ばれている透明な外側部分を通して光を通すことと、水晶体によって網膜上に画像を結像させることとによって、視力を与える機能を果たす。この結像された画像の品質は、眼球のサイズおよび形状と、網膜および水晶体の透明度とを含む多くの要因に依存している。
【０００３】
加齢または疾病のために水晶体の透明度が低下すると、網膜に送られることが可能な光の減少のために、視力が低下する。眼球の水晶体におけるこの欠陥が医学的には白内障として知られている。この障害に対する一般的に認められている治療法が、水晶体の外科的な除去と、人工眼内レンズ（ＩＯＬ）による水晶体機能の置き換えとである。
【０００４】
合衆国では、白内障性の水晶体の大半が、水晶体超音波乳化吸引術と呼ばれる外科的技法によって取り除かれている。この処置中には、細い水晶体超音波乳化吸引切断チップが患部水晶体の中に挿入されて、超音波的に振動させられる。この振動する切断チップは、水晶体が眼球の外に吸い出されるようにその水晶体を液化すなわち乳化する。その患部水晶体は、取り除かれた後に、人工レンズによって置き換えられる。
【０００５】
眼科処置に適している典型的な超音波手術装置が、超音波駆動ハンドピースと、付属の切断チップと、灌注スリーブと、電子制御操作卓とから成る。このハンドピースアセンブリは、電気ケーブルと可とう性の管とによって制御操作卓に取り付けられている。電気ケーブルを通して、その操作卓は、付属の切断チップに対してそのハンドピースによって送られる電力レベルを変化させ、および、可とう性の管は、ハンドピースアセンブリを経由して、眼球に対して灌注流体を供給し、および、眼球から吸引流体を抜き取る。
【０００６】
そのハンドピースの作動部分は、１組の圧電結晶体に直接取り付けられている、中央に配置された中空の共振棒すなわち共振ホーンである。この結晶体は、超音波乳化吸引術中にこのホーンと付属の切断チップとの両方を駆動するために必要とされる所要の超音波振動を供給し、および、操作卓によって制御される。この結晶体／ホーンアセンブリは、可とう性の取り付け具によってハンドピースの中空本体すなわちケース内に吊り下げられている。このハンドピース本体は、その本体の遠位端部における細径部分すなわちノーズコーンの形で終端する。このノーズコーンは、灌注スリーブを受け入れるために外側にねじ山が付けられている。同様に、ホーンの穴は、切断チップの外側ねじ山を受け入れるために、その遠位端部において内側にねじ山が付けられている。灌注スリーブも、ノーズコーンの外側ねじ山上にねじ込まれる内側にねじ山が付けられた穴を有する。切断チップは、そのチップが灌注スリーブの開放端部を超えて予め決められた量だけ突出するように調整されている。超音波ハンドピースと切断チップは、米国特許第３，５８９，３６３号、同第４，２２３，６７６号、同第４，２４６，９０２号、同第４，４９３，６９４号、同第４，５１５，５８３号、同第４，５８９，４１５号、同第４，６０９，３６８号、同第４，８６９，７１５号、同第４，９２２，９０２号、同第４，９８９，５８３号、同第５，１５４，６９４号、同第５，３５９，９９６号により詳細に説明されており、これらの内容全体が本明細書に引例として組み入れられている。
【０００７】
使用時には、切断チップの端部と灌注スリーブの端部とが、角膜、強膜、または、他の場所における予め決められた幅の小さい切開部の中に挿入される。この切断チップは、結晶体によって駆動された超音波ホーンによって灌注スリーブ内でその切断チップの縦軸線に沿って超音波振動させられ、それによってその選択された組織が生体内原位置で乳化される。切断チップの中空の穴はホーン内の穴と連通し、一方、ホーン内の穴は、ハンドピースから操作卓への吸引管路と連通する。操作卓内の減圧源または真空源が、切断チップの開放端部と、切断チップ穴およびホーン穴と、吸引管路とを通して、乳化された組織を眼球から抜き取り、すなわち、吸引して、回収装置の中に送り込む。乳化された組織の吸引は、灌注スリーブの内側表面と切断チップとの間の小さな環状間隙を通して手術部位に注入される塩水洗浄液すなわち灌注液（ｉｒｒｉｇａｎｔ）によって補助される。
【０００８】
最近では、液化した水晶体を眼球から吸引することを可能にするように、硬い水晶体核を液化またはゲル化するために高温（約４５℃から約１０５℃）の水または塩水を注射することを含む、新たな白内障の除去方法が開発されている。この吸引は、加熱された溶液を迅速に冷却して取り除くように、加熱された溶液の注入および比較的低温の溶液の注入と共に同時に行われる。この方法は米国特許第５，６１６，１２０号（Ａｎｄｒｅｗ他）においてさらに詳細に説明されており、この特許の内容全体が本明細書に引例として組み入れられている。しかし、この公告に開示されている装置は、外科用ハンドピースから離して溶液を加熱する。外科用ハンドピースに供給する流体管が典型的には２メートルほどの長さであり、および、加熱された溶液がその管長さを下流に向かって移動する時に相当に温度低下するので、この加熱された溶液の温度調整は困難である可能性がある。
【０００９】
米国特許第５，８８５，２４３号（Ｃａｐｅｔａｎ他）が、互いに分離したポンプ吸引機構と抵抗性加熱要素とを有するハンドピースを開示する。この構造は、不必要な複雑性をハンドピースに加える。
【００１０】
本明細書の引例として全体が組み入れられている米国特許第６，２０６，８４８号（Ｓｕｓｓｍａｎ他）が、液化破砕ハンドピース（ｌｉｑｕｅｆｒａｃｔｕｒｅ  ｈａｎｄｐｉｅｃｅ）を開示する。白内障除去の液化破砕法では、ハンドピースから放出される外科用流体の反復パルスによって白内障性の水晶体が液化すなわち乳化される。その次に、外科用流体は眼球から吸引されてよい。外科用流体が白内障性の眼球を液化するために実際に使用されるので、終始一貫した加圧された外科用流体源が、液化破砕法の成功にとって重要である。これに加えて、様々な硬さの白内障の除去に関して、または、様々な患者の病状に関して、異なる外科用流体が有利であるだろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、液化破砕法を行うために使用される外科用流体を配送するための単純で信頼性が高い装置と方法とが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、外科用流体を外科用ハンドピースに配送するための装置に関する。本装置は、一般的に、容器と容器の端部の一方を受け入れるアダプタとを含んでいる。この第１の部分は変形可能な材料で作られており、および、閉鎖端部と、開放端部と、外側表面と、外科用ハンドピースに配送するための外科用流体を受け入れる第１の体積とを有する。第２の部分は、その変形可能な材料よりも堅い材料から作られており、および、第１の端部と、第２の端部と、外側表面と、内側表面と、第１の部分を受け入れる第２の体積とを有する。第１の端部は、外科用流体の配送のための出口を有する。第２の端部は、第１の部分の外側表面と第２の部分の内側表面との間に加圧流体を受け入れるための穴を有する。アダプタが、外壁と、第１の開放端部と、第２の開放端部と、外壁に連結されておりかつ第１の側部と第２の側部とを有している横壁とを含んでいる。アダプタの第１の端部は第２の部分の第２の端部を受け入れている。横壁の第２の側部は、加圧流体の供給源がその穴と流体連通しているように加圧流体の供給源に取り外し自在に係合するための区域を有する。
【００１３】
本発明のより完全な理解のために、および、本発明のさらに別の目的と利点とに関して、添付図面と組み合わせて行われる以下の説明が参照される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好ましい実施形態とその利点とが、図面の図１から図２２を参照することによって最も適切に理解され、同じ番号がこれらの個々の図面の同様のかつ対応する部品に関して使用される。
【００１５】
本発明のハンドピース１０は、一般的に、ハンドピース本体１２と作用チップ１６とを含む。本体１２は、一般的に、外部灌注チューブ１８と吸引継手２０とを含む。本体１２は、当業で公知の水晶体超音波乳化吸引術ハンドピースに構造的に類似しており、および、プラスチック、チタン、ステンレススチールから作られてよい。図６において最も適切に理解できるように、作用チップ１６は、チップ／キャップスリーブ２６と、針２８と、チューブ３０とを含む。スリーブ２６は、製品として入手可能な任意の適切な水晶体超音波乳化吸引術チップ／キャップスリーブであってよく、または、スリーブ２６は、マルチルーメンチューブ（ｍｕｌｔｉ−ｌｕｍｅｎ  ｔｕｂｅ）のような他のチューブに中に組み込まれてもよい。針２８は、Ａｌｃｏｎ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｆｏｒｔ  Ｗｏｒｔｈ，Ｔｅｘａｓ）から入手可能なＴＵＲＢＯＳＯＮＩＣＳチップのような、製品として入手可能な任意の中空の水晶体超音波乳化吸引術切断チップであってよい。チューブ３０は、例えば２９ゲージ皮下針管のような針２８内に嵌合するのに適切な任意のサイズのチューブであってよい。
【００１６】
図５において最も適切に理解されるように、チューブ３０はその遠位端部において自由であり、かつ、その近位端部においてポンプ吸引チャンバ４２に連結されている。チューブ３０とポンプ吸引チャンバ４２は、シリコーンガスケット、ガラスフリット、または、銀はんだのような比較的高い融点を有する任意の適切な手段によって、流体耐密に密封されていてよい。継手４４が吸引ホーン４６内でチューブ３０を保持する。穴４８が継手２０と連通し、この継手２０は、ホーン４６を通過して継手２０の外に出る吸引通路を形成するように、ホーン４６の中に軸支されてＯリングシール５０によって封止されている。ホーン４６は、ポート５４において灌注チューブ１８と連通する灌注チューブ５２を形成するように、Ｏリングシール５６によって本体１２内に保持されている。
【００１７】
図７において最も適切に理解されるように、本発明の第１の実施形態では、ポンプ吸引チャンバ４２は、電極４５、４７によってその両端部が封止されている比較的大きいポンプ吸引リザーバ４３を収容する。電力が絶縁ワイヤ（図示されていない）によって電極４５、４７に供給される。使用時には、外科用流体（例えば、塩水灌注液）がポート５５とチューブ３４と逆止弁５３とを通ってリザーバ４３の中に入り、および、この逆止弁５３は当業で公知である。電流（好ましくは、無線周波数交流電流すなわちＲＦＡＣ）が、外科用流体の導電性のせいで電極４５、４７に供給されてその電極間に印加される。電流が外科用流体を通って流れると、その外科用流体が沸騰する。外科用流体が沸騰すると、その外科用流体は急速に膨張して、ポート５７を通ってポンプ吸引チャンバ４２の外に出てチューブ３０の中に入る（逆止弁５３がその膨張流体がチューブ３４の中に入ることを防止する）。膨張する気泡が、チューブ３０内の外科用流体をポンプ吸引チャンバ４２の下流の方向に前方に押す。電流の後続のパルスが、外科用流体をチューブ３０を下流の方向に移動させる連続した気泡を形成する。ポンプ吸引チャンバ４２によって得られる流体パルスのサイズと圧力は、電極４５、４７に送られる電流パルスの長さ、タイミング、および／または、電力を変化させることによって、および、リザーバ４３の寸法を変化させることによって変化させられることが可能である。これに加えて、外科用流体は、ポンプ吸引チャンバ４２内に入る前に予熱されてもよい。外科用流体を予熱することは、ポンプ吸引チャンバ４２によって必要とされる電力を減少させ、および／または、圧力パルスが発生させられることが可能な速度を増大させるだろう。
【００１８】
図８から図１０において最も適切に理解されるように、本発明の第２の実施形態では、ハンドピース１１０は、一般的に、電力供給ケーブル１１３と、灌注／吸引管路１１５と、ポンプ吸引チャンバ供給管路１１７とを有する本体１１２を含む。ハンドピース１１０の遠位端部１１１は、電極１４５と電極１４７との間に形成されているリザーバ１４３を有するポンプ吸引チャンバ１４２を含む。電極１４５、１４７は、アルミニウム、チタン、炭素、または、他の同様に導電性の材料で作られており、および、電極１４５、１４７上に形成されている陽極酸化処理層１５９によって互いに電気的に絶縁されておりかつ本体１１２から電気的に絶縁されていることが好ましい。陽極酸化処理層１５９は未処理のアルミニウムよりも導電性が低く、したがって電気絶縁体として機能する。電極１４５、１４７と電気端子１６１、１６３は陽極酸化処理されておらず、したがって導電性である。層１５９は、当業で公知の任意の適切な陽極酸化処理方法によって形成されてよく、および、電極１４５、１４７と電気端子１６１、１６３は、剥き出しのアルミニウムを露出させるために、陽極酸化処理中にマスキングされるか、または、陽極酸化処理後に機械加工されてよい。電力は端子１６１、１６３とワイヤ１４９、１５１とをそれぞれに通して電極１４５、１４７に供給される。流体は供給管路１１７と逆止弁１５３とを通してリザーバ１４３に供給される。吸引チューブ１６７を同中心に取り囲む外側チューブ１６５がポンプ吸引チャンバ１４２から遠位方向に延びる。チューブ１６５、１６７はチューブ３０に類似した構造であってよい。チューブ１６７はチューブ１６５よりも直径がわずかに小さく、それによってチューブ１６５とチューブ１６７との間に環状の通路すなわち間隙１６９を形成する。管状の間隙１６９はリザーバ１４３と流体連通する。
【００１９】
使用時には、外科用流体は供給管路１１７と逆止弁１５３とを通ってリザーバ１４３の中に入る。電流が、外科用流体の導電性のせいで電極１４５、１４７に供給されてその電極間に印加される。電流が外科用流体を通って流れると、その外科用流体が沸騰する。外科用流体が沸騰すると、この外科用流体は急速に膨張し、環状間隙１６９を通ってポンプ吸引チャンバ１４２の外に出る。この膨張する気泡が環状間隙１６９内の外科用流体をポンプ吸引チャンバ１４２の下流に向けて前方に押す。電流の後続のパルスが、環状間隙１６９の下流に向けて外科用流体を移動すなわち前進させる連続した気泡を形成する。
【００２０】
当業者は、図８から図１０の番号付けが、図８から図１０では各番号に「１００」が追加されていることを除いて、図１から図７の番号付けと同一であることを認識するだろう。
【００２１】
図１１から図１３において最も適切に理解されるように、本発明の第３の実施形態では、ハンドピース２１０が、一般的に、電力供給ケーブル２１３と灌注／吸引管路２１５とポンプ吸引チャンバ供給管路２１７とを有する本体２１２を含む。ハンドピース２１０の遠位端部２１１が、電極２４５と電極２４７との間に形成されているリザーバ２４３を有するポンプ吸引チャンバ２４２を含む。電極２４５と電極２４７はアルミニウムで作られており、および、電極２４５、２４７上に形成されている陽極酸化処理層２５９によって互いに絶縁されかつ本体２１２に対して電気的に絶縁されていることが好ましい。陽極酸化処理層２５９は未処理アルミニウムよりも導電性が低く、したがって電気絶縁体として機能する。電極２４５、２４７と電気端子２６１、２６３は陽極酸化処理されておらず、したがって導電性である。層２５９は、当業で公知の任意の適切な陽極酸化処理方法で形成されてよく、および、電極２４５、２４７と電気端子２６１、２６３は、剥きだしのアルミニウムを露出させるために、陽極酸化処理中にマスキングされてもよく、または、陽極酸化処理後に機械加工されてもよい。電力は、端子２６１、２６３とワイヤ２４９、２５１とをそれぞれに通して電極２４５、２４７に供給される。流体が供給管路２１７と逆止弁２５３とを通してリザーバ２４３に供給される。吸引チューブ２６７を同中心に取り囲む外部チューブ２５６がポンプ吸引チャンバ２４２から遠位方向に延びる。チューブ２６５、２６７はチューブ３０に類似した構造であってよい。チューブ２６７はチューブ２６５よりも直径がわずかに小さく、それによってチューブ２６５とチューブ２６７との間に環状の通路すなわち間隙２６９を形成する。環状間隙２６９はリザーバ２４３と流体連通する。
【００２２】
使用時には、外科用流体は供給管路２１７と逆止弁２５３とを通ってリザーバ２４３の中に入る。電流が、外科用流体の導電性のせいで電極２４５、２４７に供給されこの電極間に印加される。電流が外科用流体を通って流れると、その外科用流体が沸騰する。電流は、より小さい電極ギャップセクションからより大きい電極ギャップセクションに流れ、すなわち、電気抵抗が最も低い区域から電気抵抗がより高い区域に流れる。沸騰波頭も電極２４７のより小さい端部からより大きい端部に進む。外科用流体が沸騰すると、この外科用流体は急速に膨張し、環状間隙２６９を通ってポンプ吸引チャンバ２４２の外に出る。この膨張する気泡が環状間隙２６９内の外科用流体をポンプ吸引チャンバ２４２の下流に向けて前方に押す。電流の後続のパルスが、環状間隙２６９の下流に向けて外科用流体を移動すなわち前進させる連続した気泡を形成する。
【００２３】
当業者は、図１１から図１３の番号付けが、図１１から図１３では各番号に「２００」が追加されていることを除いて、図１から図７の番号付けと同一であることを認識するだろう。
【００２４】
本発明のハンドピースの幾つか実施形態が開示されているが、適切な圧力パルス力（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｐｕｌｓｅ  ｆｏｒｃｅ）と、温度と、立上り時間と、周波数とを生じさせる任意のハンドピースが使用されてよい。例えば、１グラム／秒から２０，０００グラム／秒の立上り時間と、１Ｈｚから２００Ｈｚの周波数（１０Ｈｚから１００Ｈｚが最も好ましい）とを伴って、０．０２グラムから２０．０グラムの圧力パルス力を生じさせる任意のハンドピースが使用されてよい。圧力パルス力と周波数は、除去される材料の硬さの応じて様々であってよい。例えば、本発明者は、より高いパルス力を伴ったより低い周波数が、比較的硬い核材料を破砕して取り除く場合に最も効率的であり、および、より高い周波数とより低いパルス力とがより柔らかい核外の皮質材料を除去するのに有効であることを発見している。注入圧と、吸引流量と、真空限界（ｖａｃｕｕｍ  ｌｉｍｉｔ）は、現行の水晶体超音波乳化吸引術と同様である。
【００２５】
図１０から理解されるように、ハンドピース３１０の操作に使用するための制御システム３００の一実施形態が、制御モジュール３４７と、電力利得ＲＦ増幅器３１２と、関数発生器３１４とを含む。電力は直流電源３１６によってＲＦ増幅器３１２に供給され、この直流電源３１６は、数百ボルト（典型的には±２００ボルト）で動作する絶縁された直流電源であることが好ましい。制御モジュール３４７は、任意の適切なマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コンピュータ、または、ディジタル論理コントローラであってよく、および、オペレータ入力装置３１８から入力を受け取ることができる。関数発生器３１４は、キロヘルツ単位の電気波形を増幅器３１２に供給し、および、典型的には、腐食を最小限にすることを補助するために約４５０ＫＨｚ以上で動作する。
【００２６】
使用時には、制御モジュール３４７は外科用操作卓３２０から入力を受け取る。操作卓３２０は、Ａｌｃｏｎ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｆｏｒｔ  Ｗｏｒｔｈ，Ｔｅｘａｓ）から入手可能なＬＥＧＡＣＹ（登録商標）  ＳＥＲＩＥＳ  ＴＷＥＮＴＹ  ＴＨＯＵＳＡＮＤ（登録商標）外科用システムのような製品として入手可能な任意の外科用制御操作卓であってよい。操作卓３２０は灌注管路３２２と吸引管路３２４とを経由してハンドピース３１０に連絡されており、および、管路３２２、３２４を通過する流れがフットスイッチ３２６を介してユーザによって制御される。ハンドピース３１０における灌注および吸引流量の情報は、インタフェース３２８を経由して操作卓３２０によって制御モジュール３４７に提供され、および、このインタフェース３２８は操作卓３２０上の超音波ハンドピース制御ポートまたは他の任意の出力ポートに接続されてよい。制御モジュール３４７は、制御卓３２０によって提供されるフットスイッチ３２６情報と、入力装置３１８からのオペレータ入力とを使用して、２つの制御信号３３０、３３２を生成する。信号３２２はピンチ弁３３４を操作するために使用され、このピンチ弁は流体源３３６からハンドピース３１０へ流れる外科用流体を調整する。流体源３３６からの流体は本明細書で説明する仕方で加熱される。信号３３０は関数発生器３１４を制御するために使用される。信号３３０に基づいて、関数発生器３１４は、外科用流体の加熱された加圧パルスを生じさせるためにハンドピース３１０に対して出力される電力波形を前進させるように増幅される、ＲＦ増幅器３１２に対してフットスイッチ３２６の位置によって決定されるオペレータによって選択された周波数および振幅で波形を提供する。
【００２７】
幾つかの方法のどれかが、眼球の中に送り込まれる熱の量を制限するために使用されることが可能である。例えば、加熱された溶液のパルス列デューティサイクルが、眼球の中に送り込まれる加熱流体の総熱量がパルス周波数に応じて変化することがないように、パルス周波数に応じて変化させられることが可能である。この代わりに、吸引流量が、パルス周波数の増大に比例して吸引流量が増大するように、パルス周波数に応じて変化させられることが可能である。
【００２８】
図１５から図１８は、眼科用外科用ハンドピースに対する外科用流体の配送のための装置５００の好ましい実施形態を示す。装置５００は、液化破砕ハンドピース１０、１１０、２１０、３１０のような液化破砕ハンドピースに外科用流体を配送するものとして本明細書で説明されている。しかし、装置５００は、さらに、耳の手術または鼻の手術で使用される外科用ハンドピースのような他の外科用ハンドピースと共に使用されてもよい。装置５００は、好ましくは容器５０２と環状ガスケット５０４とアダプタ５０６とを含んでいる。容器５０２は流体破砕ハンドピースのための外科用流体を保持していて、図１４における流体源３３６によって表されている。アダプタ５０６はガスケット５０４と協働して、容器５０２の底部５１６における流体気密シールを形成し、かつ外科用操作卓３２０の入れ物（図１９、２０）に取り外し自在に係合するようになっている。
【００２９】
容器５０２は、第１の部分すなわち本体５１０と、第１の部分５１０内に配置されている第２の部分すなわち変形可能なライナ５１２とを有する従来通りの多層プラスチック瓶であることが好ましい。第２の部分５１２は、第１の部分５１０から分離可能である変形可能なプラスチックで形成されていることが好ましい。一例を示すと、第２の部分５１２はナイロンで作られてもよい。別の例としては、第２の部分５１２は、互いの層の間に接着剤を伴ってエチレン酸化ビニルの外側層に結合されているポリプロピレンの内側層で形成されてもよい。第１の部分５１０は、第２の部分５１２を形成するために使用されるプラスチックよりも堅いプラスチックで形成されていることが好ましい。一例を示すと、第１の部分５１０は高密度ポリエチレンで形成されてもよい。別の例として、第１の部分５１０はポリプロピレンで形成されてもよい。容器５０２は従来通りの射出成形プロセスを使用して形成されることが好ましい。広範囲の多様な多層ボトルが容器５０２に使用されてもよい。例示のボトル及びその製造方法は米国特許第６０８３４５０（Ｓａｆｉａｎ）に開示されていて、これらの内容全体が本明細書に引例として組み入れられている。この代わりに、第１の部分５１０は、ステンレススチールまたは他の比較的堅い非プラスチック材料で形成されてもよく、および、第２の部分５１２は、プラスチック以外の変形可能な材料で形成されてもよい。
【００３０】
第１の部分５１０は、一般的に、開口５１４と、底部５１６と、側壁５１８とを含む。底部５１６には穴５２０が形成されている。円周肩５２１が好ましくは底部５１６近傍に形成されている。容器５０２は、さらに、口５１４に固定されてもよいキャップ５２２も有することが好ましい。キャップ５２２はアルミニウムで作られていることが好ましく、および、口５１４に圧着されることが好ましい。この代わりに、キャップ５２２は糸（図示されていない）によって口５１４に固定されてもよい。キャップ５２２は、ポンプ吸引チャンバ供給管路１１７、２１７を封止状に受け入れるように設計されている、貫通穴５２４を有するゴム栓５２３を含むことが好ましい。この代わりに、第１の部分５１０の口５１４はゴム栓５２３だけによって封止されてもよい。
【００３１】
アダプタ５０６は一般的に外壁５３０と、第１の開放端部５３２と、第２の開放端部５３４と、横壁５３６とを含んでいる。アダプタ５０６は、好ましくは例えばポリプロピレンのような従来のプラスチックで作られている。代りに、アダプタ５０６は、ステンレス鋼又は他の比較的剛な非プラスチック材料で作られていてもよい。第１の開放端部５３２はガスケット５０４と容器５０２の底部５１６とを受け入れている。第２の開放端部５３４は入れ物５０５と係合するためのものである。外壁５３０は、好ましくはアダプタ５０４を容器５０２に取り付けるために、容器５０２の肩５２１と係合する内側表面に円周フランジ５３８を有している。横壁５３６は好ましくはアダプタ５０６の中心に配置された穴５４０を含んでいる。横壁５３６は第１の開放端部５３２の側面における第１の側部５４２と、第２の開放端部５３４の側面における第２の側部５４４とを含んでいる。ガスケット５０４が、好ましくは横壁５３６の第１の側部５４２上にあって、底部５１６と流体気密シールを形成している。第１の側部５４０は、さらに、凹んだ体積５４６を含むことが好ましい。第２の側部５４４は、環状スカート５４８と少なくとも１つの隆起表面５５０とを含むことが好ましい。図１５と図１８とに最も適切に示されているように、隆起表面５５０は約１２０度の円弧長さを有することが好ましい。第２の横壁５３６の第２の側部５４４は、容器５０２内に保持されている外科用流体の特定の種類を識別するために、および、さらには、アダプタ５０６が入れ物５０８の中に係合しているかどうかを識別するために使用されることが可能なパターンを形成する。これらの図には示されていないが、第２の側部５４４は、隆起表面５５０なしで作られてもよいし、または、複数の隆起表面５５０の様々な組み合わせを伴って形成されてもよい。例えば、２つの隆起表面５５０が２４０度の連続した隆起表面を形成してもよい。別の例としては、３つの隆起表面５５０が３６０度の連続した隆起表面を形成してもよい。隆起表面５５０の１２０度の円弧長さと、穴５４０の周囲の採用可能な角位置とを考慮して、第２の横壁５３６の第２の側部５４４が、７つの特有な隆起表面パターンを有する形で形成されてよいということを当業者は理解するだろう。このパターンの各々は２値信号（例えば、００１、０１１、１０１、１１０、０１０、１１１、０００）を表し、ここで「１」は隆起表面の存在を示し、かつ、「０」は隆起表面の不在を示す。当然のことながら、各々の隆起表面５５０に関して互いに異なる円弧長さが使用される場合には、第２の横壁５３６の第２の側部５４４は、７つよりも多いか少ない特有の隆起表面パターンを有する形に形成されてよい。３つの突出部５５２が、外壁５３０の外側表面上に配置されている。突出部５５２は、穴５４０の周りに１１５度の間隔で互いに間隔を置いて配置されていることが好ましい。
【００３２】
入れ物５０８は、一般的に、ハウジング６０２と、内部６０４と、ピストン６０６と、ピストン保持器６０８と、圧力突起すなわち圧力針６１０と、複数のセンサ６１４とを含む。内部６０４はアダプタ５０６の第２の開放端部５３４を受け入れる。内部６０４の内側表面は、アダプタ５０６の突出部５５２と作動的に係合するための３つのスロット６１６を有する。スロット６１６の各々は「Ｌ」字形の形状を有することが好ましく、この「Ｌ」の１つの脚部は、９０度よりも小さい距離にわたって内部６０４の内側表面の外周に沿って時計回り方向に延びる。ピストン６０６はその前端部にフェースシール（ｆａｃｅ  ｓｅａｌ）６１８を有し、および、空洞６２２内に配置されているばね６２０によって内部６０４から外向きに偏倚させられている。ピストン保持器６０８はピストン６０６を内部６０４内に固定し、および、ねじ６２４によってハウジング６０２に固定されている。圧力突起６１０は、鋭い先端６２６と、外科用操作卓３２０内の加圧流体（例えば、加圧空気）源に流体連結しているルーメン６１２とを有する。センサ６１４が、アダプタ５０６の隆起表面５５０と作動的に係合するために圧力突起６１０の周りに１２０度の間隔で配置されていることが好ましい。各々のセンサ６１４は、ハウジング６０２の縦軸線に沿った移動が可能でありかつばね座６２９上に装着されているばね６２８によって外方に偏倚させられているプランジャ６１５と、プランジャ６１５に連結されているフィン（ｆｉｎ）６１７と、プリント回路基板６２１上に取り付けられている光センサ６１９とを含むことが好ましい。光路すなわち光信号（例えば、光のビーム）が、光センサ６１９の２重の穴６２３を経由してセンサ６１４を横切って形成される。センサ６１４に適している例示的な光センサ６１９が、Ｏｍｒｏｎ  Ｓｅｎｓｏｒｓから入手可能なＥＥＳＪ３Ｇ遮断センサ（ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ）である。この代わりに、センサ６１４は、プランジャ６１５の撓みすなわち撓み力を測定する従来のフォースレジスティブセンサ（ｆｏｒｃｅ  ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ）であってもよい。こうしたフォースレジスティブセンサは、フィン６１７と光センサ６１９とプリント回路基板６２１とを含まない形で形成されてよい。入れ物５０８は取り付けブラケット６３０を介して外科用操作卓３２０内に取り付けられている。
【００３３】
ユーザが突出部５５２をスロット６１６と位置合わせし、アダプタ５０６の第２の開放端部５３４をスライドさせて内部６０４の中に入れ、その次にアダプタ５０６を時計回り方向に回転させると、アダプタ５０６は入れ物５０８の中に取り外し自在に固定される。これと同時に、環状スカート５４８の内側表面がピストン６０６の外側表面に係合し、および、ピストン６０６が空洞６２２の中を通って内方に移動し、圧力突起６１０が第２の横壁５３６の穴５４０に係合することを可能にする。凹んだ体積５４６が、圧力突起６１０が容器５０２の底部５１６に接触すること、または、それが外科用流体を保持する第２の部分５１２に穿孔することを防止する。隆起表面５５０を含む第２の横壁５３６の第２の側部５４４の一部分において、対応するセンサ６１４のプランジャ６１５が押し下げられる。隆起表面５５０が存在しない場合には、対応するセンサ６１４のプランジャ６１５は押し下げられないか、または、その代わりに、隆起表面５５０が存在する場合には、より少ない量だけ押し下げられる。センサ６１４のプランジャ６１５が押し下げられる時には、フィン６１７が光センサ６１９の２重の穴６２３の間を動いて、センサ６１９の光路を中断する。押し下げられるプランジャ６１５を有するセンサ６１４の各々は協働して、プリント回路基板６２１を経由して外科用操作卓３２０に伝送される第２の横壁５３６の第２の側部５４４上の隆起表面５５０の固有のパターンを表す２値電気信号を生成する。外科用操作卓３２０の制御モジュール３４７は、特定の属性（例えば、粘度、外科用流体供給圧力）を有する特定の外科用流体にこうした電気信号を関連付けるようにプログラムされてよい。これに加えて、制御モジュール３４７は、外科用流体供給圧力や、制御システム３００、外科用操作卓３２０、または、液化破砕ハンドピース１０、１１０、２１０、３１０の他の動作パラメータを、個々の外科用流体に応じて自動的に変更または調整することができる。
【００３４】
上述したように装置５００が入れ物５０８内に係合させられると、容器５０２からの外科用流体が、後述の好ましい仕方で液化破砕ハンドピース２１０に送られる。加圧空気が、圧力突起６１０のルーメン６１２から、アダプタ５０６の穴５４０を通して、および、容器５０２の第１の部分５１０の穴５２０を通して配送される。図２１に最も適切に示されているように、加圧空気は、第２の部分５１２の外側表面と第１の部分５１０の内側表面との間の空間の中に入り、第１の部分５１０から第２の部分５１２を分離させ、および、少なくとも部分的に第２の部分５１２を押しつぶす。この加圧空気は、第２の部分５１２内から管２１７を通してハンドピース２１０に外科用流体を強制的に送り込む。
【００３５】
上記から、本発明が、外科用流体を外科用ハンドピースに対して配送する単純で信頼性の高い装置と方法とを提供するということが理解されるだろう。本発明は、さらに、ハンドピースに対して供給されるべき特定の外科用流体を識別するための自動化された方法を提供する。
【００３６】
本明細書において本発明は例示の形で説明され、および、様々な変更が当業者によって加えられてよい。例えば、容器５００の第２の横壁５３６、または、容器７００の横壁７０２の第２の側部７０６は、穴５４０なしで形成されてよい。この場合には、参照番号５４０は、容器５００の縦軸線を示し、および、圧力突起６１０の鋭い先端６２６は第２の横壁５３６または横壁７０２に穿孔するように形成されてよい。
【００３７】
本発明の動作および構造が上述の説明から明らかであると考えられる。上記で示されまたは説明された装置と方法とが好ましいものとして特徴付けられているが、様々な変形と変更とが、後述の特許請求項で定義されている通りの本発明の着想と範囲とから逸脱することなしに、これらに加えられることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明のハンドピースの第１の好ましい実施形態の前方、上部、かつ、左側の斜視図である。
【図２】図２は、図１のハンドピースの後方、上部、かつ、右側の斜視図である。
【図３】図３は、灌注流路を通過する平面に沿って示されている図１のハンドピースの断面図である。
【図４】図４は、吸引流路を通過する平面に沿って示されている図１のハンドピースの断面図である。
【図５】図５は、図４の円５において示されている図１のハンドピースの拡大部分断面図である。
【図６】図６は、図３の円６において示されている図１のハンドピースの拡大部分断面図である。
【図７】図７は、図３と図４における円７において示されている図１のハンドピースの拡大部分断面図である。
【図８】図８は、本発明のハンドピースの第２の好ましい実施形態の部分断面図である。
【図９】図９は、図８における円９において示されている図８のハンドピースの拡大部分断面図である。
【図１０】図１０は、図９における円１０において示されている図８のハンドピースで使用されるポンプ吸引チャンバの拡大部分断面図である。
【図１１】図１１は、本発明のハンドピースの第３の好ましい実施形態の部分断面図である。
【図１２】図１２は、図１１の円１２において示されている図１１のハンドピースの拡大部分断面図である。
【図１３】図１３は、図１１のハンドピースで使用されるポンプ吸引チャンバの拡大部分断面図である。
【図１４】図１４は、本発明のハンドピースと共に使用されることが可能な制御システムのブロック図である。
【図１５】図１５は、本発明の好ましい実施形態による眼科用外科用ハンドピースに対する外科用流体の配送のための装置の前方かつ右側の斜視図である。
【図１６】図１６は、図１５における装置の容器の好適な実施形態の縦断面図である。
【図１７】図１７は、アダプタの横壁の隆起表面を通過する平面に沿って示されている図１５の装置のアダプタの縦断面図である。
【図１８】図１８は、図１５の装置のアダプタの後方かつ右側の斜視図である。
【図１９】図１９は、図１５の装置を受け入れるための外科用操作卓内の入れ物の好ましい実施形態の正面図である。
【図２０】図２０は、線２０−２０に沿った図１９の入れ物の側断面図である。
【図２１】図２１は、容器からの外科用流体の放出の最中における図１５の装置の容器の縦断面図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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