(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングから延び、前記ハウジングの外側に開放遠位先端を備える中空針と、
前記ハウジング内に配置され、前記針を機械的に振動させるように構成された超音波トランスデューサと、
前記針と連通しており、前記ハウジングの外側にある真空源と連通するように構成された吸引管路であって、前記針及び前記吸引管路は、前記遠位先端から、前記ハウジングを通って、前記ハウジングから前記真空源に出る吸引経路を画定する、前記吸引管路と、
前記ハウジングの外側に配置され、手術部位内の組織を粉砕するための真空パルスを前記遠位先端において発生させるように構成された真空パルス発生装置であって、前記真空パルス発生装置はアクチュエータ及び可動部材を備え、前記アクチュエータは、前記可動部材を、前記吸引経路を遮断する閉鎖位置と、開放位置との間で交互に動かすように構成されている、前記真空パルス発生装置と、
を備える組織除去装置。
【請求項２】
前記ハウジングは第１の結合部材を備え、前記真空パルス装置は、前記第１の結合部材と結合するように構成された第２の結合部材を備え、これによって、前記吸引管路は、前記第１の結合部材及び前記第２の結合部材を通って前記真空パルス装置に入り込む、請求項１に記載の組織除去装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは、空気圧によって駆動されるか、機械的に駆動されるか、電気的に駆動されるか、電気機械的に駆動されるか、磁気的に駆動されるか、電磁的に駆動される、請求項１に記載の組織除去装置。
【請求項４】
前記可動部材は、前記閉鎖位置において前記吸引管路をつまむように構成されている、請求項１に記載の組織除去装置。
【請求項５】
前記真空パルス装置は、前記吸引経路が通り抜ける弁ポートを備え、前記開放位置では前記弁ポートが開いて前記遠位先端に真空が印加され、前記閉鎖位置では前記弁ポートが閉じて前記遠位先端に真空が印加されなくなる、請求項１に記載の組織除去装置。
【請求項６】
前記可動部材は内部カニューレを備え、前記真空パルス発生装置は、前記内部カニューレの少なくとも一部分の周りに同軸配置された外部カニューレを備え、前記弁ポートは前記外部カニューレ内に形成され、前記開放位置では前記吸引経路は前記弁ポートから前記内部カニューレに入り込み、前記閉鎖位置では前記内部カニューレは前記弁ポートをブロックする、請求項５に記載の組織除去装置。
【請求項７】
前記真空パルス発生装置は、前記ハウジング内で前記吸引管路と連通する吸引入口と、前記吸引入口と連通し、前記弁ポートにおいて流体封止されて前記外部カニューレと接合する移行部と、を備え、前記吸引入口は、第１の軸に沿って前記移行部まで延び、前記内部カニューレは、第２の軸に沿って延び、第１の軸からオフセットされている、請求項６に記載の組織除去装置。
【請求項８】
前記弁ポートは、前記第２の軸に対して９０度の方向を向いており、前記移行部は、前記第１の軸に対して９０度未満の角度で曲がっている、請求項７に記載の組織除去装置。
【請求項９】
前記外部カニューレは、遠位外部カニューレ端部と、前記遠位外部カニューレ端部を流体封止して閉鎖する弾性封止材と、を備え、前記閉鎖位置では前記内部カニューレは流体封止されて前記弾性封止材と接触する、請求項６に記載の組織除去装置。
【請求項１０】
前記弁ポートの内径は前記遠位先端の内径より大きい、請求項５に記載の組織除去装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータの、前記開放位置に向かう方向の動きに抗する付勢力を与える為に配置されたばねを備え、前記弁は前記閉鎖位置に向かって付勢されている、請求項１に記載の組織除去装置。
【請求項１２】
前記真空パルス装置は、加圧ガス源、ダイヤフラム、及びチャンバ壁と連通するように構成されたガス導管を備え、前記ダイヤフラム及び前記チャンバ壁は連係して、前記ガス導管が連通するガスチャンバを画定し、前記ダイヤフラムは、前記ガス導管から前記ガスチャンバに流入するガスに対する応答として拡張することが可能であり、前記可動部材は、前記ダイヤフラムの交互の拡張及び収縮に対する応答として前記開放位置と前記閉鎖位置との間で可動である、請求項１に記載の組織除去装置。
【請求項１３】
前記アクチュエータは、前記可動部材と連通するピストンを備える、請求項１に記載の組織除去装置。
【請求項１４】
前記ハウジング内に配置されて前記ピストンと連通するガス導管を備え、前記ガス導管は、加圧ガス源と連通するように構成されており、前記弁及び前記ガス導管は前記ピストンと一緒に可動である、請求項１３に記載の組織除去装置。
【請求項１５】
前記アクチュエータは、弁制御装置と通信するように構成されており、これによって、前記可動部材は、制御可能なパルスパラメータに従って前記吸引カニューレ内に真空パルスを引き起こす為に、前記開放位置と前記閉鎖位置との間で可動である、請求項１に記載の組織除去装置。
【請求項１６】
前記超音波トランスデューサ及び前記真空パルス発生装置は、制御コンソールと通信するように構成されており、前記制御コンソールは、前記組織除去装置を複数の動作モードの間で切り換えるように構成されており、前記複数の動作モードは、前記超音波トランスデューサが動作し、前記真空パルス発生装置が動作停止する、水晶体超音波乳化吸引のみのモードと、前記超音波トランスデューサが動作停止し、前記真空パルス発生装置が動作する、真空パルス発生のみのモードと、前記超音波トランスデューサと前記真空パルス発生装置が順次的又は同時に動作する、水晶体超音波乳化吸引と真空パルス発生のモードと、を含む、請求項１に記載の組織除去装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の組織除去装置と、
組織収集容器と、
前記真空パルス発生装置から前記組織収集容器まで延びる外部吸引管路と、を備え、
前記吸引経路は、前記針から延び、前記ハウジングを通り抜け、前記真空パルス発生装置を通り抜け、前記外部吸引管路を通り抜けて、前記組織収集容器に入る、
組織除去システム。
【請求項１８】
制御コンソールを備え、前記制御コンソールは、超音波トランスデューサ及び前記真空パルス発生装置を制御するように構成された制御装置を備える、請求項１７に記載の組織除去システム。
【請求項１９】
前記制御装置は、前記システムを複数の動作モードに切り換えるように構成されており、前記複数の動作モードは、前記超音波トランスデューサが動作し、前記真空パルス発生装置が動作停止中する、水晶体超音波乳化吸引のみのモードと、前記超音波トランスデューサが動作停止し、前記真空パルス発生装置が動作する、真空パルス発生のみのモードと、前記超音波トランスデューサと前記真空パルス発生装置が順次的又は同時に動作する、水晶体超音波乳化吸引と真空パルス発生のモードと、を含む、請求項１８に記載の組織除去システム。
【請求項２０】
前記制御コンソールは、前記超音波トランスデューサと連通する動力源と、前記真空パルス装置の前記アクチュエータと通信する弁制御装置と、前記真空パルス発生装置の前記アクチュエータと連通する加圧ガス源と、前記真空パルス発生装置と連通する真空源と、前記組織収集容器を受けるレセプタクルと、上述のもののうちの２つ以上のものの組み合わせと、からなる群から選択される構成要素を備える、請求項１８に記載の組織除去システム。
【請求項２１】
前記組織収集容器はカセットを備え、前記カセットは、前記外部吸引管路と連通するカセット内部と、前記カセット内部と連通しており、前記真空源と連通するように構成された真空出口と、を備え、前記カセットは、前記カセットが取り外し可能にコンソールに挿入されている設置位置において動作するように構成されており、前記設置位置では前記真空出口は前記真空源と連通する、請求項１７に記載の組織除去システム。
【請求項２２】
前記カセットは、前記外部吸引管路と連通する第１の収集チャンバと、前記第１の収集チャンバより体積が大きい第２の収集チャンバと、前記第１の収集チャンバを前記第２の収集チャンバから隔離しており、前記第１の収集チャンバから前記第２の収集チャンバに通じるボアを備える内部構造と、を備え、
前記カセットはカセット弁を備え、前記カセット弁は、前記ボアを交互に開閉し、前記第１の収集チャンバ内の圧力が前記第２の収集チャンバの圧力より低い場合には閉じられるように構成されており、
前記真空出口は、前記第１の収集チャンバと連通する第１の真空ポートと、前記第２の収集チャンバと連通する第２の真空ポートと、を備える、
請求項２１に記載の組織除去システム。
【請求項２３】
前記コンソールは、前記カセット弁を開くのに十分な真空を前記第２の収集チャンバに印加したり、前記カセットへの真空の印加を停止したりすることにより、前記カセットに印加される真空を調節するように構成されている、請求項２２に記載の組織除去システム。
【請求項２４】
前記真空源と連通し、前記第１の真空ポート及び前記第２の真空ポートにそれぞれ印加される真空のレベルを制御するように構成された真空調整器を備える、請求項２２に記載の組織除去システム。
【請求項２５】
コンソールを備え、前記真空源は前記コンソール内に位置し、前記コンソールは、
前記設置位置において前記カセットを取り外し可能に受けるレセプタクルと、
前記設置位置において前記真空出口と取り外し可能に結合するように構成された真空結合と、
前記設置位置において前記アクチュエータと通信するように構成されていて、制御可能なパルスレートで前記吸引カニューレ内に真空パルスを引き起こす為に、前記組織除去装置の前記弁の、前記開放位置と前記閉鎖位置との間での動きを制御する弁制御装置と、を備える、
請求項１７に記載の組織除去システム。
【請求項２６】
前記アクチュエータと連通するガス導管を備え、
前記カセットは、前記外部吸引管路及び前記真空出口と連通する収集チャンバと、前記カセットの外側から前記カセット内に通じるガスポートと、を備え、
前記コンソールは、前記弁制御装置と通信する加圧ガス源と、前記設置位置において前記ガスポートと取り外し可能に結合するように構成されたガス結合と、を備え、
前記ガス導管は、前記組織除去装置の前記ハウジングを通り抜け、前記カセット入口を通り抜けて、前記ガスポートと連通し、前記設置位置では前記ガス導管は前記弁制御装置と連通する、
請求項２５に記載の組織除去システム。
【請求項２７】
真空オン期間とその後の真空オフ期間とがパルス周期を形成する真空パルスの系列として、パルス化された真空を与えるように構成された制御装置を備え、前記真空パルスは、前記パルス周期によって決まる周波数で生成される、請求項１７に記載の組織除去システム。
【請求項２８】
真空オン期間とその後の真空オフ期間とがパルス周期を形成する真空パルスの系列として、パルス化された真空を与えるように構成された制御装置を備え、前記真空パルスは、所与のパルス周期における真空オン期間を調節することによって決定されるデューティサイクルで生成される、請求項１７に記載の組織除去システム。
【請求項２９】
前記弁ポートの開度を制御することと、最大真空レベル及び最小真空レベルで定義される真空パルスの系列として、パルス化された真空を与えることと、を行うように構成された制御装置を備え、前記最大真空レベル及び前記最小真空レベルは、前記弁ポートの開度に対応し、前記最大真空レベルは、前記弁ポートの開度が最大１００％であることに対応し、前記最小真空レベルは、前記弁ポートの開度が０％以上であることに対応する、請求項１７に記載の組織除去システム。
【請求項３０】
ユーザ入力を受けて前記吸引経路内の流量を決定することと、前記ユーザ入力に基づく前記流量の制御を、前記真空源によって与えられる基礎真空を制御することにより行うことと、を行うように構成された制御コンソールを備える、請求項１７に記載の組織除去システム。
【請求項３１】
組織除去装置の作動方法であって、
前記組織除去装置は、
ハウジングと、
前記ハウジングから延び、前記ハウジングの外側に開放の遠位先端を備え、前記、遠位先端が手術部位に挿入される中空針と、
前記ハウジング内側に配置され、前記針を機械的に振動させるように構成された超音波トランスデューサと、
前記ハウジングの外側に配置され、手術部位内の組織を粉砕するための真空パルスを前記遠位先端において発生させるように構成された真空パルス発生装置と、
を備え、
前記組織除去装置を、
前記超音波トランスデューサが前記針を振動させ、前記真空パルス発生装置が動作停止する、水晶体超音波乳化吸引のみのモードと、
前記超音波トランスデューサが動作停止し、前記真空パルス発生装置が前記遠位先端から真空パルスを印加する、真空パルス発生のみのモードと、
前記超音波トランスデューサが前記針を振動させ、前記真空パルス発生装置が、前記針を振動させることに続いて、又はこれと同時に、前記遠位先端から真空パルスを印加するように動作する、水晶体超音波乳化吸引と真空パルス発生のモードと、
からなる群から選択されるモードに従って作動させるステップと、
粉砕された組織を、前記針を通して、組織収集場所まで吸引するように、前記真空パルス発生装置を作動させるステップと、
を含む前記組織除去装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年４月２６日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ２０１３／０３７４７８、件名「組織除去装置、システム、及び方法（ＴＩＳＳＵＥ  ＲＥＭＯＶＡＬ  ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ）」の一部継続出願であり、且つ、その優先権を主張するものであり、２０１２年９月４日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０５３６４１、件名「組織除去装置、システム、及び方法（ＴＩＳＳＵＥ  ＲＥＭＯＶＡＬ  ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ）」の一部継続出願であり、且つ、その優先権を主張するものであり、２０１１年９月１６日に出願された米国特許出願第１３／２３４，６７２号、件名「組織除去装置、システム、及び方法（ＴＩＳＳＵＥ  ＲＥＭＯＶＡＬ  ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ）」の一部継続出願であり、且つ、その優先権を主張するものであり、２０１０年１月７日に出願された米国特許出願第１２／６８３，８９３号、件名「組織除去装置、システム、及び方法（ＴＩＳＳＵＥ  ＲＥＭＯＶＡＬ  ＤＥＶＩＣＥＳ，  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ）」の一部継続出願であり、且つ、その優先権を主張するものであり、２００９年１月７日に出願された米国特許仮出願第６１／１４３，０１０号の優先権を主張するものであり、これらのそれぞれの内容は参照によってその全体が本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、一般に組織の除去に関し、その非限定的な例として、患者の眼球からの白内障物質の除去がある。本発明は又、真空パルス及び／又は超音波振動を選択的に利用して除去対象組織を断片化することに関する。
【背景技術】
【０００３】
様々な種類の眼科手術を始めとする、多くの外科的手術は、手術部位からの組織の除去を伴う。よく行われる手術の一例として、白内障手術がある。白内障の除去に最適の機器は、水晶体超音波乳化吸引（「フェイコ」）装置であった。フェイコ技術は、白内障を断片化して除去する為のエネルギモダリティとして超音波を利用する。具体的には、フェイコ技術は、機械式超音波エネルギを使用して小さな針を振動させ、この針が白内障物質を断片化する。針は、典型的には、チタン、チタン合金、又は外科グレード鋼から造られる。手術中は、断片化された白内障物質を眼球から除去する為に吸引が行われる。又、手術中は、眼圧の維持、及び振動針から発生する大量の熱の無力化を支援する為に、眼球に潅注液（例えば食塩水）を与える。独立した潅注吸引機器が利用されてよく、中心ボアに吸引の為の真空が印加され、中心ボアと中心ボアを取り囲む同軸スリーブとの間に形成された環状流路を通って潅注液が供給される。代替として、フェイコ針が、吸引機能を提供する為に中空であってよく、別の機器が潅注に利用されてよい。更なる代替として、フェイコ機器は、中空針を取り囲む同軸スリーブ、又は１つ以上の潅注液用側面出口を含んでよく、これによって、組織の断片化に加えて吸引及び潅注の両方を実施することが可能である。当業者であれば理解されるように、乳化されたレンズ物質を除去してから、代わりに人工眼内レンズ（ＩＯＬ）を配置する。
【０００４】
フェイコ技術には幾つかの不利点がある。利用される高い超音波エネルギは、切開部の眼球組織に熱的損傷を与えるおそれがある。更に、フェイコ針を通して送達される機械的な超音波エネルギは、先端の機械的動きとともに、白内障物質を断片化することを意図されたキャビテーション場を引き起こす。このキャビテーションは、虹彩、又は何らかの、キャビテーションにさらされる眼球組織又は構造に損傷を与えるおそれがある。従って、外科医は、超音波エネルギを眼球内で活性化させる際には非常に慎重でなければならない。超音波の広い伝搬とキャビテーションは、フェイコ技術における避けがたい帰結であり、いずれも潜在的には有害であり、現時点では、従来型の水晶体超音波乳化吸引における制約となっている。
【０００５】
更に、フェイコ機器によって作り出される超音波エネルギは、角膜の内層上に位置する内皮細胞に損傷を与えることも知られている。これらの細胞は、視覚の質にとって非常に重要である。白内障が硬いほど、白内障の乳化に必要な超音波のレベルが高くなり、それによって内皮細胞の損傷が大きくなる。報告によれば、白内障の硬度が１＋から３＋であると、フェイコ技術を使用した場合の内皮細胞の平均損傷率は１３．７４％（１．５乃至４６．６６％）であった。更に報告によれば、硬度４＋の白内障をフェイコ機器で除去した場合の内皮細胞の平均損傷率は２６．０６％（６．８１乃至５８．３３％）であった。
【０００６】
上述の制約にもかかわらず、水晶体超音波乳化吸引は、依然として、白内障物質、特に硬度が比較的高い（４＋以上の）白内障物質を粉砕する為の有効な技術である。しかしながら、水晶体超音波乳化吸引以外のモダリティに基づく組織の断片化及び除去に効果がある技術を提供することが必要とされている。そのような技術を、水晶体超音波乳化吸引の代替として提供すること、又は水晶体超音波乳化吸引と組み合わせて実施する為に提供することが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、背景技術の課題を解決するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の問題の全体又は一部に対処する為に、且つ／又は、当業者であれば気づいていたであろう他の問題に対処する為に、本開示は、以下に示される実施の形で例示的に説明される方法、プロセス、システム、装置、器具、及び／又は機器を提供する。
【０００９】
一実施によれば、組織除去装置が、ハウジングと、ハウジングから延び、ハウジングの外側に開放遠位先端を備える中空針と、ハウジング内に配置され、針を機械的に振動させるように構成された超音波トランスデューサと、針と連通しており、ハウジングの外側にある真空源と連通するように構成された吸引管路であって、針及び吸引管路は、遠位先端から、ハウジングを通って、ハウジングから真空源に出る吸引経路を画定する、吸引管路と、ハウジングの外側に配置され、遠位先端において真空パルスを発生させるように構成された真空パルス発生装置であって、真空パルス発生装置はアクチュエータ及び可動部材を備え、アクチュエータは、可動部材を、吸引経路を遮断する閉鎖位置と、開放位置との間で交互に動かすように構成されている、真空パルス発生装置と、を含む。
【００１０】
別の実施によれば、組織除去システムが、組織除去装置と、組織収集容器と、真空パルス発生装置から組織収集容器まで延びる外部吸引管路と、を含み、吸引経路は、針から延び、ハウジングを通り抜け、真空パルス発生装置を通り抜け、外部吸引管路を通り抜けて、組織収集容器に入る。
【００１１】
別の実施によれば、手術部位から組織を除去する方法が、組織除去装置の中空針の遠位先端を手術部位に挿入するステップであって、針には組織除去装置の超音波トランスデューサが結合されており、針は真空パルス発生装置と流体連通している、上記挿入するステップと、組織除去装置を動作させて手術部位内の組織を粉砕するステップであって、組織除去装置を動作させることは、超音波トランスデューサが針を振動させ、真空パルス発生装置が動作停止する、水晶体超音波乳化吸引のみのモードと、超音波トランスデューサが動作停止し、真空パルス発生装置が遠位先端か組織に真空パルスを印加する、真空パルス発生のみのモードと、超音波トランスデューサが針を振動させ、真空パルス発生装置が、針を振動させることに続いて、又はこれと同時に、遠位先端から組織に真空パルスを印加するように動作する、水晶体超音波乳化吸引と真空パルス発生のモードと、からなる群から選択されるモードに従って行われる、上記粉砕するステップと、粉砕された組織を、針に通して、真空パルス発生装置に通して、組織収集場所まで吸引するステップと、を含む。
【００１２】
当業者であれば、以下の図面及び詳細説明を精査することにより、本発明の他の機器、装置、システム、方法、特徴、及び利点が明らかになるであろう。そのような更なるシステム、方法、特徴、及び利点は全て、本明細書に含まれるものとし、本発明の範囲内にあるものとし、添付の特許請求の範囲によって保護されるものとする。
【００１３】
本発明は、以下の図面を参照することにより、よりよく理解することが可能である。図面内の各構成要素は、縮尺が必ずしも正確ではなく、それよりもむしろ、本発明の原理をわかりやすく示すことに重点が置かれている。図面では、類似の参照符号は、異なる複数の図面の全体を通して、対応する要素を指している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施による組織除去システムの一例を示すブロック図である。
【図２】組織除去システムによって印加されてよいパルス化真空信号の一例である。
【図３】組織除去システムによって印加されてよいパルス化真空信号の別の例である。
【図４Ａ】真空パルス発生装置が開放位置にある場合の、組織除去装置の内部吸引管路を形成する構造の一例の断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示された構造の、真空パルス発生装置が閉鎖位置にある場合の別の断面図である。
【図５Ａ】真空パルス発生装置の、その可動部材が後退位置にある別の例の断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示された真空パルス発生装置の、可動部材がその延伸位置にある場合の断面図である。
【図６】真空パルス発生装置に設けられてよい可動部材の一例の側面立面図である。
【図７Ａ】真空パルス発生装置の、その可動部材が後退位置にある別の例の断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示された真空パルス発生装置の、可動部材がその延伸位置にある場合の断面図である。
【図８】別の実施による組織除去装置の一例の斜視図である。
【図９】図８に示された組織除去装置の平面図である。
【図１０】図８及び図９に示された組織除去装置とともに設けられてよい弁アセンブリの一例の斜視図である。
【図１１Ａ】図８及び図９に示された組織除去装置の、弁アセンブリが開放位置にある場合の断面図である。
【図１１Ｂ】図８及び図９に示された組織除去装置の、弁アセンブリが閉鎖位置にある場合の断面図である。
【図１２】別の実施による組織除去システムの一例の概略図である。
【図１３】図１２に示された組織除去システムとともに設けられてよいカセット、真空調整器、及び真空源の一例の概略図である。
【図１４Ａ】図１２に示された組織除去システムとともに設けられてよいカセットの一例の部分切り欠き斜視図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａに示されたカセットの部分切り欠き側面図である。
【図１５】別の実施による組織除去システムの一例の斜視図である。
【図１６Ａ】乃至
【図１６Ｂ】パルス化された真空を変化させる為のパルスパラメータの制御を示す、パルス化された真空信号である。
【図１７】別の実施による組織除去装置及び関連する組織除去システムの一例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本明細書に開示の実施態様による組織除去システムの一例１００を示すブロック図である。組織除去システム１００は、大まかには、組織除去装置１０４、真空ポンプ１０８、及び１つ以上のシステム制御装置、例えば、制御コンソール１１２及び足踏み式制御装置１１６を含む。典型的な実施では、組織除去装置１０４は、ユーザが無理なく手持ちできるように構造及びサイズが決定されており、従って、ハンドピース、手持ち式機器、又は手持ち式装置と称されてよい。組織除去システム１００の他の構成要素は、固定式又は手持ち式であってよく、組織除去システム１００が利用される特定の手術に必要な、又はふさわしいものであってよい。組織除去装置１０４及び他の各種構成要素は、迅速且つ容易に相互接続して組織除去システム１００を完成させることに適合された、滅菌済み且つ事前組み立て済みの形態で外科医に提供されてよい。組織除去装置１０４及び他の各種構成要素は、使い捨ての材料で造られてよい。
【００１６】
一般に、組織除去システム１００は、外科医（又は他のタイプのユーザ）が使用して、組織除去装置１０４の遠位先端において真空又は真空及び超音波エネルギの両方を制御して印加することにより、手術部位１２４から対象組織１２０を除去することに適合されている。本文脈では、対象組織１２０は、大まかには、手術部位１２４から除去する必要があるあらゆる組織を包含する。一例として、対象組織１２０は、患者の眼球から除去されるべき白内障物質であってよい。真空は、手術部位１２４から対象組織１２０を吸引することに利用されるだけでなく、対象組織１２０を粉砕する為のモダリティとして利用されてもよい。超音波エネルギは又、対象組織１２０を粉砕する為に利用されてもよい。組織除去システム１００は組織収集場所１２８を含んでもよく、これは、例えば、排出管路１３０を介して真空ポンプ１０８と連通する任意の好適な入れ物、容器などによって実施されてよく、これによって、吸引された組織を衛生的に収集及び廃棄することが可能になる。具体的な用途に応じて、組織除去システムは、組織除去装置１０４によって特定タイプの物質を手術部位に加えるように構成されてよい。例えば、組織除去システム１００は、手術部位１２４に潅注液を与えるように適合されてよく、或いは、そのような機能は別個の機器によって実施されてよい。別の例として、組織除去装置１０４は、皮質性物質を吸収する物質、又は人間のレンズ、流動性ＩＯＬ物質等を置き換える、ジェルなどの屈折性物質を注入するように構成されてよい。
【００１７】
組織除去装置１０４は、大まかには、手術部位１２４に配置されて動作するように適合された開口遠位端１３２と、反対側の近位端１３６とを含む。組織除去装置１０４は又、各種構成要素を囲むハウジング１４０を含む。上述のように、ハウジング１４０は、外科医の手で保持されるように構成されてよい（サイズ、形状等が決定されてよい）。有利な実施では、ハウジング１４０は、外科医を保護する為に電気的にも熱的にも絶縁性である材料で造られ、そのような材料の非限定的な例として、様々な熱可塑性樹脂や他のポリマー組成物がある。組織除去装置１０４の１つ以上の構成要素（導管、配管、チャンバ等）が、大まかには開口遠位端１３２から近位端１３６へ、或いは少なくとも近位端１３６に向かってハウジング１４０内を通る内部真空（又は吸引）管路１４４を備える。内部吸引管路１４４の一部分はカニューレ１４８によって画定され、カニューレ１４８は、ハウジング１４０の遠位開口部から短い距離だけ延びて、組織除去装置１０４の開口遠位端１３２に対応する開口遠位先端１７６で終端となってよい。後述されるように、カニューレ１４８は、水晶体超音波乳化吸引針（フェイコ針）として構成されてよい。内部吸引管路１４４は、典型的には近位端１３６（即ち、ハウジング１４０の近位開口部）又はその近くに位置する、組織除去装置１０４の適切な管継手（図示せず）により、任意の好適な長さの外部吸引管路１５２と接続されて、真空ポンプ１０８と流体連通するように配置されてよい。
【００１８】
組織除去装置１０４は又、ハウジング１４０内に位置して内部吸引管路１４４と作用的に連通する真空パルス発生装置１５６を含んでよい。真空ポンプ１０８が、制御されたレベルの真空を確立することにより、真空パルス発生装置１５６は、制御された周波数及び継続時間の真空パルスを発生させるように動作してよい。この目的の為に、真空パルス発生装置１５６は、真空パルス制御信号線１６０を介して制御コンソール１１２と電気的に連通するように配置されてよい。真空パルス発生装置１５６は、真空パルスを発生させることに適した何らかの様式で構成されてよく、その幾つかの例を以下に示す。真空パルス発生の作用を最適化する為には、発生時のパルス化エネルギが保存されたまま遠位端１３２に転送されるように、内部吸引管路１４４のうちの真空パルス発生装置１５６と開口遠位端１３２との間の部分が剛体でなければならない。即ち、内部吸引管路１４４のこの部分には、軟らかい導管材料（例えば、フレキシブル管材）は避けるべきであり、それは、そのような材料がパルス化エネルギに対して望ましくない減衰作用を与える可能性がある為である。従って、カニューレ１４８は、剛体材料で造らなければならない。組織除去装置１０４の設計に応じて、図示されたカニューレ１４８は、その遠位先端１７６から真空パルス発生装置１５６まで、即ち、内部吸引管路１４４のうちの、剛体でなければならない部分全体にわたって延びてよい。或いは、カニューレ１４８と真空パルス発生装置１５６との間に、１つ以上の他の異質の導管が設けられてよく、この場合、そのような他の導管も同様に剛体でなければならない。
【００１９】
別の実施形態では、真空パルス発生装置１５６は、ハウジング１４０の外部に配置されてよい。具体的には、これが必要とされうるのは、組織除去装置１０４が水晶体超音波乳化吸引を実施するように構成されている場合であり、この場合、真空パルス発生装置１５６は、ハウジング１４０内で発生する超音波エネルギから隔離されるべく、外部に配置されてよい。
【００２０】
図１には、更に別の線１８０が示されている。線１８０は、１つ以上の線を概略的に表していてよく、例えば、真空パルス発生装置１５６を制御する駆動線（電気式、空気圧式等）、水晶体超音波乳化吸引等に利用される超音波トランスデューサを制御する電力線などを表していてよい。
【００２１】
稼働時には、真空ポンプ１０８は、基礎レベルの真空を組織除去装置１０４に供給する。この真空レベルは、組織の吸引の為に外科医が必要とするレベルに制御及び調節されてよい。組織除去手術中の任意の与えられた時間において、外科医は、真空レベルを一定に設定してもよく、変化させてもよい。真空パルス発生装置１５６は、真空ポンプ１０８で生成された真空をパルス化するように動作してよい。真空パルス発生は、様々な目的で行われてよく、一例として、対象組織１２０を吸引前に粉砕する為に行われてよい。一具体例では、パルス化された真空エネルギは、白内障物質を粉砕することに利用される。真空パルス発生の全体継続時間（即ち、真空パルス発生装置１５６が動作している時間）、並びにパルス発生パラメータ（例えば、パルスの振幅及び継続時間／周波数）は、外科医が決めてよい。例えば、外科医は、あらかじめ設定された（決められた、プログラムされた等）様々な真空パルス発生プログラムの中から選択することが可能であってよく、且つ／又は、真空パルス発生パラメータをリアルタイムで（状況に応じて臨機応変に）調節することが可能であってよい。外科医は、制御コンソール１１２及び／又は足踏み式制御装置１１６を利用することにより、真空ポンプ１０８及び真空パルス発生装置１５６の動作パラメータを制御してよい。
【００２２】
真空パルス発生装置１５６によって実施されてよい真空パルス発生プログラム（又はプロファイル）の幾つかの例を、図２及び図３に示す。具体的には、図２は、比較的高い周波数のパルスと比較的中程度の真空レベルとで特徴づけられるパルス化真空信号の一例である。図３は、比較的低い周波数のパルスと比較的高い真空レベルとで特徴づけられるパルス化真空信号の一例である。有利な実施では、パルス列は、図２及び図３に示されるようなステップ状プロファイルを有し（即ち、ステップ関数又は方形波であり）、この場合、真空レベルは高い値と（ゼロ真空又は非常に低い真空に対応してよい）低い値との間で急峻に切り替わる。即ち、高い値と低い値との間の遷移は、ランプや曲線関数によっては改善されない。このようにして、これらのパルスは実質的に、対象組織１２０を粉砕するのに効果的な一連の離散的衝撃を構成する。
【００２３】
特定タイプの組織を粉砕することなど、真空パルス発生の具体的な目的によっては、真空パルスの振幅が、真空ポンプ１０８によって与えられる基礎真空の振幅よりかなり高くなることが望ましいか必須である可能性がある。従って、真空パルス発生装置１５６の動作と、真空ポンプ１０８の動作との連係が行われてよく、この連係は、制御コンソール１１２によって自動的に行われてよい。例えば、制御コンソール１１２は、真空パルス発生装置１５６の起動時に、真空ポンプ１０８によって生成されている真空のレベルを逓増させること、並びに、同様に、真空パルス発生装置１５６の動作停止時に、真空のレベルを逓減させることを行うように構成されてよい。更に、安全機能として、制御コンソール１１２は、真空パルス発生装置１５６の動作停止時、又は真空パルス発生装置１５６の故障検知時に、真空ポンプ１０８をシャットダウンするように構成されてよい。このタイプの連係は、白内障除去や他の眼科手術など、特定のタイプの組織除去手術に特に有用である。そのような動作環境では、パルス発生がなくなると、真空パルス発生が動作する真空レベルが高いほど、潜在的に有害な高流体流量状況が引き起こされる可能性がある。即ち、組織除去装置１０４の遠位先端１７６が、患者の眼球内部のような流体環境内に位置する場合、真空ポンプ１０８の動作によって作り出される真空は、その流体環境から、カニューレ１４９及び、吸引管路を含む他の全ての流体導管を通って真空ポンプ１０８に向かう方向の流体流を作り出す。真空パルス発生装置１５６が動作していない場合、流量は主に、真空ポンプ１０８によって印加される真空のレベルに依存する。組織除去システム１００は、近隣の組織又は他の構造に損傷を与えたり他の悪影響を及ぼしたりすることなく対象組織１２０を吸引することに効果的であるように決められた範囲の振幅の真空を印加するように真空ポンプ１０８を動作させるように構成されている。一方、真空パルス発生装置１５６も動作している場合、真空パルス、即ち、遠位先端１７６において印加される真空の中断と復帰を周期的に行うことは、流体流量に大きな影響を及ぼす。一般に、真空パルスレートが高いほど流体流量は低くなり、真空パルスレートが低いほど流体流量は高くなる。従って、高周波振幅パルスを比較的大きな振幅で印加すると、結果としての流体流量が安全な範囲にとどまることから、対象組織１２０を安全且つ非常に効果的に粉砕することが可能である。しかしながら、真空パルス発生装置１５６の動作停止や故障によって、パルス発生が停止した後に真空がその大きな振幅でとどまった場合、流体流量は安全でないレベルまで急激に上昇するおそれがある。患者の眼球などの、特定の重大な手術部位の場合、このような流体流量の急激な上昇及び／又は大振幅真空の連続的（非パルス状）印加への急激な移行は、急激な体液喪失及び患者の損傷を引き起こす可能性がある。従って、損傷の危険を排除する為には、真空ポンプ１０８及び真空パルス発生装置１５６のそれぞれの動作を連係させることが有利である。
【００２４】
すぐ上で述べられたように、真空パルスレートが高いほど流体流量は低くなり、真空パルスレートが低いほど流体流量は高くなる。従って、組織除去装置１０４が真空パルスモードで動作している間、外科医は、印加される真空パルスの周波数を真空パルス装置１５６によって変化させることにより、流体流量を制御することが可能であり、従って、粉砕された組織が組織除去装置１０４を通って吸引される際の流量を制御することが可能である。真空パルスの周波数は、例えば、制御コンソール１１２上又は足踏み式制御装置１１６上に位置するしかるべき調節ノブを操作することによって変化させることが可能である。上述の安全機能と同様の安全機能として、制御コンソール１１２又は足踏み式制御装置１１６とともに設けられた回路が、真空パルスの周波数が低いほうの所定閾値に達したかどうかを検出し、達した場合は、応答として、印加される真空の振幅を自動的に小さくして、危険な高流量を回避するように構成されてよい。別の安全機能として、足踏み式制御装置１１６は、真空パルス発生モードが動作し続ける為には足踏み式制御装置１１６のフットスイッチを押下したままにしなければならないように構成されてよい。この構成により、外科医が意図的に、又は誤ってフットスイッチから足を離すと、組織除去システム１００が自動的に、低い真空レベルの連続真空モードに切り替わったり、或いは、真空ポンプ１０８が自動的にシャットオフされたり、或いは、真空パルス発生装置１５６の弁機構が吸引管路１４４を自動的に封鎖して、カニューレ１４８の遠位先端１７６への真空の印加を遮断したりする。
【００２５】
図１に更に示されるように、実施によっては、組織除去システム１００は、低真空管路と別個の高真空管路とを含んでよい。上述の第１の吸引管路１５２は、低真空管路として利用され、第２の吸引管路１６４が高真空管路として利用される。第１の吸引管路１５２及び第１の真空ポンプ１０８は、連続真空モード又は定常状態真空モードの間に動作しており、このとき、外科医は、比較的低い真空レベルの範囲内で真空レベルを変化させてよい。高圧吸引管路１６４は、真空パルス発生装置１５６と、第２の真空ポンプ１６８の流体入口とを相互接続しており、第２の真空ポンプ１６８は、真空パルス発生モードに関連付けられた比較的高いレベルの真空を印加するように構成されている。第１の真空ポンプ１０８と同様に、第２の真空ポンプ１６８は、適切な電気信号線（図示せず）を介して、制御コンソール１１２又は足踏み式制御装置によって制御される。第１の真空ポンプ１０８及び第２の真空ポンプ１６８は、同じタイプのポンプであってよく、異なるタイプのポンプであってもよい。制御コンソール１１２又は足踏み式制御装置１１６は、外科医による、連続真空モードか真空パルス発生モードかの選択に従って、或いは、本開示の他の箇所に記載されている特定のイベントに対する応答として自動的に、第１の真空ポンプ１０８を動作させるか、第２の真空ポンプ１６８を動作させるかを切り替えるように構成されている。真空パルス発生装置１５６は、選択されたモードに応じて、カニューレ１４８から第１の吸引管路１５２への流路か、第２の吸引管路１６４への流路かを切り替えるように構成されてよい。従って、流体及び除去された組織は、第１の吸引管路１５２又は第２の吸引管路１６４を通って流れる。排出管路１７２が、第２の真空ポンプ１６８の流体出口と組織収集場所１２８とを相互接続してよい。
【００２６】
組織除去装置１０４は、カニューレ１４８を切開部から手術部位に挿入することを伴う様々な手術に利用されてよい。例えば、様々な眼科手術において、患者の眼球の薄膜を通して切開が行われてよい。切開は様々な技法で行われてよく、例えば、レーザ技法により行われてよい。眼球の損傷を最小限に抑え、術後の回復期間及び治癒期間を最短にする為に、切開部は可能な限り小さくなければならない。従って、カニューレ１４８は、実施可能な最小限の大きさでなければならない。本明細書に開示のカニューレ１４８の設計は、その機能に悪影響を及ぼすことなく、そのサイズを最小化することを可能にする。実施によっては、カニューレ１４８の外径は、約１．０〜３．０ｍｍの範囲である。幾つかの例では、カニューレ１４８の外径は、約３．０ｍｍ、２．５ｍｍ、２．０ｍｍ、１．５ｍｍ、又は１．０ｍｍである。カニューレ１４８のサイズは、部分的に最小化することが可能である。これは、組織除去装置１０４自体が、手術部位１２４に潅注液を供給する手段を提供することを必須としていない為である。本明細書に開示の真空パルス発生効果を利用する場合、先行技術の組織除去技術の場合ほどの潅注液は必要ではない。手術部位１２４に潅注液を加える必要がある場合、その潅注液は、別個の手持ち機器から供給されてよい。これは、外科医が一方の手で組織除去装置１０４を使用し、必要に応じて他方の手で潅注装置を使用する、両手を使う技法と見なされてよい。代替として、組織除去装置１０４は、潅注液が組織除去装置１０４によって、カニューレ１４８と同軸の環状スリーブ（図示せず）を通して供給される同軸技法を実施するように構成されてよい。この後者を選択する場合は、より大きく切開することが必要になるが、それでも切開部は３．０ｍｍ未満にとどまるであろう。
【００２７】
更に、組織除去システム１００は、閉塞の発生を検出したら１つ以上の別の動作モードを自動的に起動するように構成されてよい。閉塞イベントを検出する為には、様々なアプローチが行われてよい。非限定的な一例として、組織除去システム１００は、吸引管路１５２のしかるべき場所で吸引管路１５２と作用的に接続された圧力トランスデューサ１８４（図１）を備えてよく、圧力トランスデューサ１８４は、連続的又は間欠的な圧力フィードバック信号を圧力フィードバック信号線１８８経由で制御コンソール１１２に与える。吸引管路１５２において圧力（又は真空）レベルの急な変化が検出されたら、遠位先端１７６において閉塞イベントが発生したと見なされてよく、別の動作モードが自動的にトリガされてよい。組織除去システム１００が連続真空モードで動作しているときに閉塞イベントが検出されたら、真空パルス発生モードの起動が自動的にトリガされてよい。制御コンソール１１２は、閉塞の検出時の組織除去装置１０４の現在の動作状態に応じて、真空パルス発生モード及び／又は他のいずれかの、本明細書に開示のモードを自動的にトリガするかどうか、並びに２つ以上のモードを同時又は順次的に起動するかどうかか、を決定するように構成されてよい。制御コンソール１１２は、その後、閉塞がなくなったことが検出されたら、真空パルス発生装置１５６の動作を停止するように構成されてよく、且つ／又は、真空ポンプ１０８、１６８をシャットダウンするか、他の方法で、遠位先端１７６における真空を遮断してよい。閉塞を検出する為に、圧力トランスデューサ１８４は、内部吸引管路１４４のある部分と作用的に連通する組織除去装置１０４のハウジング１４０（図１）内に配置されてよい。代替として、図１に示されるように、圧力トランスデューサ１８４は、外部吸引管路１５２又は１６４と作用的に連通するように配置されてよく、或いは、真空ポンプ１０８又は１６８のハウジング内に配置されてよい。
【００２８】
ここまで述べてきた様々なカニューレ１４８は直線軸に沿って方向づけられているが、このことは本教示を限定するものではない。実施によっては、組織除去装置１０４とともに設けられるカニューレ１４８は、曲線状であっても角のある形状であってもよい。実施によっては、カニューレ１４８の曲率半径又は角度は調節可能であってよい。即ち、外科医は、直線形状のカニューレ１４８を利用することを選択してもよく、所望の曲線形状又は角のある形状に適合するようにカニューレ１４８を曲げることが可能であってもよい。カニューレ１４８をこのように調節可能にすることは、様々な方法で実施されてよく、例えば、（真空パルスを減衰させないように剛体ではあるが）可鍛性である材料を選択して、カニューレ１４８を、互いに対して相対的に可動である複数のセグメントが連なった形態にすることなどによって実施されてよい。到達しにくい手術部位や、境界が直線的ではない手術部位や、境界の予測がつかない手術部位などでは、調節可能なカニューレ１４８が有用となる可能性がある。例えば、血管、様々な生体導管、様々な解剖学的空洞などにおいて有用となる可能性がある。
【００２９】
図４Ａ及び図４Ｂは、組織除去装置１０４の、内部吸引管路１４４を形成している構造の一例の断面図である。図４Ａは、開放位置の吸引管路１４４を示し、図４Ｂは、閉鎖位置の吸引管路１４４を示す。この構造は、カニューレ１４８と、カニューレ１４８と流体連通している、管１００２などの、別の好適な流体導管と、吸引管１００２と作用的に連通する真空パルス発生装置１０５６と、を含む。カニューレ１４８は、本明細書に記載のいずれかの実施態様に従って構築されてよい。上述のように、カニューレ１４８と、吸引管１００２のうちの、少なくとも真空パルス発生装置１０５６とカニューレ１４８との間の部分とは、真空パルス発生効果を最適化する為に剛体でなければならない。真空パルス発生装置１０５６は、吸引管１００２を通る流体経路を交互に閉じたり開いたりすること、従って、真空の中断と復帰を交互に行うことに適した任意の設計であってよい。この目的の為に、実施によっては、真空パルス発生装置１０５６は、アクチュエータ１０１０によってアクチュエートされて、交互に流体経路内に延伸したり流体経路から後退したりしてよい可動部材１００６を含む。可動部材１００６は、流体経路内に延伸したときに流体経路の全て又は一部分を遮断して、可動部材１００６をその延伸位置と後退位置との間で循環させることにより、真空パルスを発生させるように構成されてよい。上述のように、真空パルス発生効果は、対象組織を粉砕することに利用されてよい。真空パルス発生効果は、水晶体超音波乳化吸引の代替として、又はこれと併用して、実施されてよい。更に、真空パルス発生効果及び水晶体超音波乳化吸引は、順次的に、又は同時に実施されてよい。順次的に実施される場合、真空パルス発生効果は水晶体超音波乳化吸引の後であってよく、逆の順番であってもよい。これら２つの効果の並びは、１つ以上の交互サイクルにわたって繰り返されてよい。従って、所与の組織除去手術において、外科医は、真空パルス発生効果のみを動作させること、又は水晶体超音波乳化吸引のみを動作させること、又は所望の順序に従って両方の効果を動作させること、又は両方の効果を同時に動作させて相乗効果を達成することを選択してよい。
【００３０】
実施形態によっては、真空パルス発生装置１０５６は、ソレノイド式装置であり、アクチュエータ１０１０はソレノイドアクチュエータである。可動部材１００６は、アクチュエータ１０１０が平行移動させるプランジャとして動作する。可動部材１００６は、開口部１０１４を通って吸引管１００２内を平行移動する。可動部材１００６と管開口部１０１４との間の物理的境界面において任意の好適な設計の封止材が設けられてよく、これは、吸引管１００２を流体密封状態で維持する為に必要とされる。非限定的な一例として、封止材は、管開口部１０１４を覆う弾性材料であってよい。可動部材１００６が管開口部１０１４を通って吸引管１００２内へ平行移動するにつれて、封止材は可動部材１００６を囲んで伸びて変形することにより、可動部材１００６及び管開口部１０１４を覆って、吸引管１００２の内部と外部の間の流体隔離を維持する。
【００３１】
図５Ａ及び図５Ｂは、ソレノイド式真空パルス発生装置の別の例１２５６の断面図である。真空パルス発生装置１２５６は、ソレノイドアクチュエータ１２１０及び可動部材１２０６を含み、可動部材１２０６は、アクチュエータ１２１０によって駆動されて、組織除去装置１０４の吸引管１２０２の流路を出入りする往復運動を行う。図５Ａは、可動部材１２０６が後退位置にある様子を示し、図５Ｂは、可動部材１２０６が延伸位置にある様子を示す。この例では、可動部材１２０６は遠位先端１２１８を含み、遠位先端１２１８は、断面積が吸引管１２０２の断面積とほぼ等しい。この構成により、真空パルス発生装置１２５６は、可動部材１２０６が完全延伸位置にあるときに、吸引管１２０２を通る流路の完全又はほぼ完全な閉塞を達成する。
【００３２】
図６は、可動部材１４０６を、吸引管内の流体流の方向に対して直角の方向から見た側面立面図である。可動部材１４０６は、図４Ａ及び図４Ｂ、或いは図５Ａ及び図５Ｂと併せて上述されたようなソレノイド式真空パルス発生装置に設けられてよい。この例では、可動部材１４０６は、鋭利なエッジ１４２２に向かって下方にテーパ状になっている。この構成により、可動部材１４０６は、吸引管を周期的に出入りしながら、吸引管を通って流れる組織を更に粉砕することに利用されてよい。
【００３３】
図７Ａ及び図７Ｂは、ソレノイド式真空パルス発生装置の別の例１５５６の断面図である。真空パルス発生装置１５５６は、ソレノイドアクチュエータ１５１０及び可動部材１５０６を含み、可動部材１５０６は、アクチュエータ１５１０によって駆動されて、組織除去装置１０４の吸引管１５０２の流路に向かったり、流路から離れたりする。図７Ａは、可動部材１５０６が後退位置にある様子を示し、図７Ｂは、可動部材１５０６が延伸位置にある様子を示す。この例では、真空パルス発生装置１５５６は、ピンチ弁として設計されている。可動部材１５０６は、丸端を有する遠位部１５１８を含む。吸引管１５０２のうちの、可動部材１５０６の真下の区間１５２６は、変形可能な材料（例えば、フレキシブル管材）から造られる。可動部材１５０６は、その完全延伸位置まで平行移動すると、フレキシブル区間１５２６の外側表面と接触し、フレキシブル区間１５２６の内壁の対向する領域同士が互いに接触するまでフレキシブル区間１５２６を変形させることにより、吸引管１５０２を通る流路をつまむ形で遮断する。
【００３４】
図１を再度参照すると、真空ポンプ１０８は、大まかには、ハウジング、流体入口、流体出口、及び真空発生構成要素（図示せず）を含む。流体入口は、（第１の）外部吸引管路１５２を介して組織除去装置１０４と流体連通されてよい。流体出口は、出口管路１３０を介して組織収集場所１２８と流体連通されてよい。外部吸引管路１５２、１３０、１６４、１７２は、任意の好適な流体導通構造（例えば、配管）であってよく、且つ、任意の好適な長さであってよく、且つ、剛体又はフレキシブルのいずれかであってよい。真空ポンプ１０８は、組織除去装置１０４の遠位端１３２において、制御されたレベルの真空を発生させる、任意の好適なポンプであってよい。真空の振幅（又はレベル）は、対象組織１２０が、カニューレ１４８、内部吸引管路１４４、第１の外部吸引管路１５２、真空ポンプ１０８、出口管路１３０を通って組織収集場所１２８まで吸引されることが可能になる十分な高さに設定されてよい。
【００３５】
実施によっては、真空ポンプ１０８は、ハウジング内に一対の電動シリンジ型ポンプ装置が配置されるデュアルシリンダ構成を有する。この場合、真空発生構成要素は、一対のシリンダと、それぞれのシリンダ内で往復運動を行う一対のピストンと、それぞれのピストンの往復運動を制御する一対のモータと、を含んでよい。真空ポンプ１０８の内部流路は、第１の吸引管路１５２とそれぞれのシリンダとを相互接続する一対の入口流路と、それぞれのシリンダと出口管路１３０とを相互接続する一対の出口流路と、を含んでよい。各入口流路及び各出口流路にアクティブ制御弁が設けられてよい。ピストン同士は、互いに位相が１８０度又は約１８０度ずれた状態で往復運動を行う。従って、一方のピストンが吸引ストロークを実行している間、他方のピストンは排出ストロークを実行している。結果として、第１の吸引管路１５２からの流体が一方のシリンダに引き込まれる間に、他方のシリンダに既に引き込まれていた流体が出口管路１３０に排出される。更に、各シリンダの真空度を測定する為に、一対の圧力トランスデューサが、それぞれのシリンダと流体連通するように配置されてよい。このタイプのデュアルシリンダポンプの一例が、米国特許出願第２００５／０２３４３９４号明細書に記載されており、この明細書は、参照によってその全内容が本明細書に組み込まれている。
【００３６】
この例について更に続ける。真空ポンプ１０８のモータは、モータ制御信号線１９０を介して制御コンソール１１２と信号連通している。各弁は、弁制御信号線１９２を介して制御コンソール１１２と信号連通している。各圧力トランスデューサは、圧力フィードバック信号線１９４を介して制御コンソール１１２と信号連通している。この構成により、制御コンソール１１２は、各ピストンのそれぞれの速度及びそれぞれの相対位置（即ち、相対タイミング又は相対位相）を監視及び調節すること、各弁の位置を、ＯＮ位置と、ＯＦＦ位置と、場合によってはＯＮ位置とＯＦＦ位置との間の中間位置と、の間で切り換えることと、測定される真空レベルに基づいて制御判断を行う為に各シリンダ内の真空レベルを監視することと、を行うことが可能である。この構成により、制御コンソール１１２は、吸引管路１５２内の真空レベルを一定に保つ為に、モータ及び弁のそれぞれの動作を同期させることが可能である。真空レベルは、外科医が制御コンソール１１２又は足踏み式制御装置１１６の制御用スイッチ類を操作することにより、選択可能である。又、この構成により、外科医によって行われる真空レベルのリアルタイム調節に真空ポンプ１０８が素早く応答することが可能であり、その際、真空レベルの変化によって引き起こされる真空レベルの過渡的な不安定さは最小限に抑えられる。
【００３７】
図１に示されるように、制御コンソール１１２は、外科医に対して情報を出力するディスプレイ１１４を含んでよい。制御コンソール１１２は又、外科医が情報を入力したり、組織除去システム１００の各種動作パラメータ（例えば、真空ポンプ１０８及び１６８、真空パルス発生装置１５６、水晶体超音波乳化吸引関連パラメータ（例えば、オン／オフ、及び音波／超音波周波数等））を設定及び調節したり、足踏み式制御装置１１６によって提供される制御機構をプログラム又は調節したりすることを可能にする様々な制御用スイッチ類又は入力機構１１８（スイッチ、ノブ、キーパッド等）を含んでよい。制御コンソール１１２は又、電子ハードウェア（回路）と、ソフトウェアを記憶するメモリとを含む。回路は、ディスプレイ１１４及び入力機構１１８のそれぞれの動作を可能にしたり、足踏み式制御装置１１６とインタフェースしたりするインタフェース回路を含む。回路及びソフトウェアは、組織除去システム１００の様々な機能をサポートするように構成される。例えば、回路は、真空ポンプ１０８及び１６８、真空パルス発生装置１５６、及び水晶体超音波乳化吸引に利用される超音波トランスデューサの動作を監視することと、これらの構成要素に、しかるべき制御信号を送信することと、を行うように構成されてよい。実施される特定の組織除去手術にふさわしい様式でこれらの構成要素を制御する回路をプログラムするソフトウェアが与えられてよい。実施によっては、真空ポンプ１０８及び１６８の一方又は両方が、制御コンソール１１２に、又は制御コンソール１１２の内部に取り付けられてよい。実施によっては、真空ポンプ１０８及び１６８の一方又は両方が、足踏み式制御装置１１６に、又は足踏み式制御装置１１６の内部に取り付けられてよい。
【００３８】
制御コンソール１１２の入力機構を利用することにより、外科医は、例えば、真空ポンプ１０８及び１６８のオンオフを切り替えたり、真空ポンプ１０８及び１６８が発生させる真空レベルを設定したり変化させたり、真空パルス発生装置１５６のオンオフを切り替えたり、真空パルス発生装置１５６のパルス周波数を設定したり変化させたり（これによって、吸引された組織の流量も制御したり）、真空パルスの振幅を設定したり変化させたり、超音波励起のオンオフを切り替えたり、超音波励起の周波数を設定したり変化させたりするなどしてよい。制御コンソール１１２は又、外科医が、１つの調節を行うことにより、真空パルスのレート及び真空パルスの振幅をまとめて１つの動作パラメータとして制御することが可能なモードと、外科医が、２つの別々の入力機構を操作することにより、真空パルスのレートと真空パルスの振幅とを個別に制御することが可能なモードと、を外科医が切り替えることを可能にするように構成されてよい。同様に、制御コンソール１１２は、外科医が、水晶体超音波乳化吸引の１つ以上の動作パラメータを、真空パルス発生装置１５６の１つ以上のパラメータと一緒に制御することが可能なモードと、外科医が、水晶体超音波乳化吸引の動作パラメータを、真空パルス発生装置１５６の動作パラメータに関係なく制御することが可能なモードと、を外科医が切り替えることを可能にするように構成されてよい。
【００３９】
制御コンソール１１２は、外科医が、所定の真空パルス振幅の単発パルスを印加するように真空パルス発生装置１５６を一瞬だけ動作させる単発パルスモードに、真空パルス発生装置１５６を切り替えることを可能にするように構成されてもよい。単発パルスモードは、例えば、患者の眼球の前嚢への入口を設けることを必要とする眼科手術において有用となる可能性がある。この例では、対象組織を粉砕する前に、カニューレ１４８の遠位先端１７６を前嚢の外側と接触させてよい。この時間の間に、組織除去装置１０４は、遠位先端１７６を前嚢と接触させることを支援する連続真空モードで動作してよい。次に真空パルス発生装置１５６は、単発パルスモードに切り替わり、それによって、単発パルスによって与えられる衝撃は、前嚢の外部構造の厚みを貫通して前嚢への入口を設けるのに十分である。次に、その入口に遠位先端１７６が挿入され、その時点で組織除去手術が実施可能になる。この技法は、カニューレ１４８のサイズ及び形状と厳密に適合するサイズ及び形状を有する入口を設けて、前嚢とカニューレ１４８との間のすぐれた封止を実現することを可能にする。
【００４０】
足踏み式制御装置１１６は、すぐ上で述べられたような、制御コンソール１１２で制御可能な機能のうちの１つ以上を制御するように構成されてよい。従って、足踏み式制御装置１１６は、１つ以上の入力機構を含んでよく、例えば、調節可能なノブ１２２と押下可能なフットペダル１２６とを含んでよい。フットペダル１２６は、フットスイッチ及び／又はピボットフットペダルを含んでよい。フットスイッチは、組織除去システム１００の構成要素をオン状態とオフ状態との間で切り換える為に操作されてよく、或いは、クリックにより動作パラメータの増分を次々に切り替えて選択する増分調節（例えば、印加される真空または電気エネルギの設定の高、中、又は低を選択すること）を行う為に操作されてよい。ピボットフットペダルは、動作パラメータを最小値と最大値との間で変化させる為に利用されてよい。足踏み式制御装置１１６上の調節可能なノブ１２２、又は制御コンソール１１２上の調節可能なノブは、ピボットフットペダルの最小値及び最大値、及び／又は、フットペダルのピボット移動に対する応答として動作パラメータが変化する割合（例えば、線形変化か指数変化か）を外科医が設定することを可能にするように構成されてよい。一例として、フットペダルをその基本位置から前方に半分の位置まで旋回させることにより、関連付けられた動作パラメータが、あらかじめ設定された最大値の厳密に５０％である値に調節されてよい。別の例として、フットペダルをその基本位置から前方に半分の位置まで旋回させることにより、関連付けられた動作パラメータが、あらかじめ設定された最大値の７５％である値に調節されてよく、この場合、この動作パラメータを残りの２５％にわたって最大値まで調節する為には、フットペダルを半分の位置から、ペダルの可動範囲の残りの部分いっぱい前方にフットペダルを旋回させることが必要である。制御コンソール１１２及び／又は足踏み式制御装置１１６は、どの機能又は動作を、制御コンソール１１２による制御の対象にするか、並びに、どの機能又は動作を、足踏み式制御装置１１６による制御の対象にするか、を外科医が選択することを可能にするように構成されてよい。簡単の為に、図１では、足踏み式制御装置１１６は、有線または無線の通信リンク１９６を介して制御コンソール１１２と通信するように示されている。ただし、当然のことながら、足踏み式制御装置１１６で制御可能な機能に応じて、制御コンソール１１２と通信する電気信号線に対する代替又は追加として、様々な電気信号線が足踏み式制御装置１１６に直接つながれてよい。
【００４１】
図８及び図９は、別の実施による組織除去装置の一例３１００の、それぞれ斜視図及び平面図である。組織除去装置３１００は、大まかには、ユーザによって保持されるようにサイズ及び形状が決定されたハンドピース、即ち、手持ち式機器として構成される。組織除去装置３１００は、各種構成要素をその内部に封入するハンドピースハウジング３１０２と、内部からハウジング３１０２の外側の遠位先端３１０６まで延びる、剛体組成の吸引カニューレ３１０４と、内部に配置された弁アセンブリ３１１０と、を含む。ハウジング３１０２は、大まかには、組織除去装置３１００の長手軸に沿って細長くてよい。ハウジング３１０２は、集めて組み立てられる複数のセクションを含んでよい。図示された例では、ハウジング３１０２は、吸引カニューレ３１０４がそこから延びる遠位（又は前部）ボディ３１１２と、遠位ボディ３１１２と流体封止結合され、長手軸に沿って細長いメイン（又は中間）ボディ３１１４と、遠位ボディ３１１２の反対側でメインボディ３１１４と結合された近位（又は後部）ボディ３１１６と、を含む。本明細書の文脈では、「流体封止された」という語句は「気密性の」又は「真空気密性の」という意味であり、「流体封止され」ているように説明された接合面又は構成要素をまたぐか通り抜けてのガスの移動を阻止するか少なくともほぼ最小限に抑える封止された状態のことを言う。遠位ボディ３１１２は、遠位ハウジング開口３１１８を含み、吸引カニューレ３１０４は流体封止されて遠位ハウジング開口３１１８を貫通して延びる。この目的の為に、吸引カニューレ３１０４と遠位ハウジング開口３１１８との間の接合面において、好適な構成及び組成の遠位封止材３１２０が与えられてよい。
【００４２】
実施によっては、組織除去装置３１００は使い捨てとして設計され、この場合、組織除去装置３１００は永続的な形態でユーザに提供される。本文脈では、「永続的」という語句（例えば、永続的に組み立てられた、設置された、結合された等）は、組織除去装置３１００を壊したり動作不能にしたりしない限り、ユーザが組織除去装置３１００を分解することができないことを意味する。例えば、ハウジング３１０２の様々なセクション同士は分解できず、吸引カニューレ３１０４はハウジング３１０２から取り外すことができず、各流体管路はハウジング３１０２から取り外すことができない。
【００４３】
図示された例では、弁アセンブリ３１１０は、空気圧によってアクチュエートされ、吸引カニューレ３１０４に真空を印加して、吸引カニューレ３１０４内に制御された真空パルスを誘起するように構成されている。この目的の為に、弁アセンブリは３１１０は、吸引カニューレ３１０４と連通し、且つ、図９において破線で描かれている吸引管路３２２２及び圧縮ガス管路３２２４と連通する。吸引管路３２２２及び圧縮ガス管路３２２４は、貫通型部材を介してハウジング３１０２の外に延びるフレキシブル管であってよい。弁アセンブリ３１１０は、管に取り付けられるように構成されたガス管路継手３１２６及び吸引管路継手３１２８を含んでよい。図示された例では、２つのボアを有する単一の貫通型部材３１３０が、近位ボディ３１１６の近位ハウジング開口３１３２を貫通して延びる。ボア間のギャップがデュアル管腔構造に対応しており、このとき、吸引管路３２２２及び圧縮ガス管路３２２４のそれぞれの管が、介在ストリップ材料（図示せず）によって横並びで一体的に接続されている。図示された例では、これらの管は、後述される、弁アセンブリ３１１０の往復運動動作に対応すべくフレキシブルである。別の実施では、吸引管路３２２２及び圧縮ガス管路３２２４は、ハウジング３１０２の１つ又は複数の側面開口を介してハウジング３１０２を通り抜けてよく、且つ／又は、別々の開口を介してハウジング３１０２を通り抜けてもよい。
【００４４】
図１０は、弁アセンブリの一例３１１０の斜視図である。弁アセンブリ３１１０は、ガス導管（又はガスカニューレ）３３３６、内部カニューレ３３３８、及びピストン３３４０を含む。ガス導管３３３６、内部カニューレ３３３８、及びピストン３３４０は、様々な金属やポリマーなどの剛体材料から造られてよい。ピストン３３４０は、ガス導管３３３６及び内部カニューレ３３３８を同軸で取り囲むピストンヘッド（又はフランジ）３３４２及びスリーブ３３４４を含んでよい。ピストン３３４０（例えば、ピストンヘッド３３４２、又はスリーブ３３４４の端部部分）は、ガス導管３３３６及び内部カニューレ３３３８が貫通して延びるボアを含んでよい。後で詳述されるように、弁アセンブリ３１１０は、開放位置と閉鎖位置との間で空気圧によりアクチュエートされるように構成されている。弁アセンブリ３１１０は、開放位置では、吸引カニューレ３１０４から内部カニューレ３３３８を通ってハウジング３１０２から出る吸引経路を完結させることにより、吸引物（例えば、組織や流体）が収集容器まで吸引されることを可能にする。弁アセンブリ３１１０は、閉鎖位置では、吸引経路をブロックする。弁アセンブリ３１１０は、例えば図２及び図３に示されたような所望のパルスプロファイルに従って開放位置と閉鎖位置との間で往復運動を行うことにより、本開示において既に説明されたように流体流を制御して組織を粉砕することが可能である。本実施では、弁アセンブリ３１１０は、通常はばねの力で閉鎖位置に向かって付勢されていて、ばねの力に対抗するガス圧が印加されると、開放位置に向かって積極的にアクチュエートされるように構成される。即ち、弁アセンブリ３１１０の（閉鎖位置に向かう）前進ストロークはばねによってアクチュエートされ、（開放位置に向かう）後退ストロークは空気圧によってアクチュエートされる。この目的の為に、弁アセンブリ３１１０では、ばね３１４８（図８及び図９）が、ハウジング３１０２内の、ピストンヘッド３３４２とハウジング３１０２の内壁との間に取り付けられており、ばね３１４８はスリーブ３３４４を同軸で取り囲む。従って、ピストンヘッド３３４２は、外径がスリーブ３３４４の外径より大きく、その為、ピストンヘッド３３４２はばね３１４８と接触している。スリーブ３３４４の近位部分３３５０が、好適なストッパ部材、例えば、ハウジング３１０２の内壁（図示せず）と当接することによって、弁アセンブリ３１１０の最大後退ストロークを制限するように構成されてよい。近位部分３３５０は、ストッパ部材との接触を推進する為に、弾性部材（図示せず）によって設けられてよい。
【００４５】
本実施では、弁アセンブリ３１１０は、望ましくないタイミングで真空が手術部位（例えば、患者の眼球）に印加されることを防ぐ為の安全対策として、閉鎖位置に向かってばね付勢されている。別の実施では、弁アセンブリ３１１０の各構成要素は、弁アセンブリ３１１０が開放位置に向かってばね付勢され、閉鎖位置に向かって空気圧でアクチュエートされるように構成されてよい。別の実施では、弁アセンブリ３１１０は、開放位置及び閉鎖位置の両方に向かって空気圧でアクチュエートされるように構成されてよい。
【００４６】
図１１Ａは、弁アセンブリ３１１０が開放位置にある組織除去装置３１００の断面図である。遠位ボディ３１１２は、任意の好適な流体封止手段によってハウジング３１０２のメインボディ３１１４に固定されてよく、流体封止手段は、１つ以上のＯリング又は他のタイプの封止要素の使用を含んでよい。組織除去装置３１００が使い捨てである実施では、遠位ボディ３１１２は、永続的な方法でメインボディ３１１４に固定されてよい。本実施では、線形アクチュエータはダイヤフラム３４５４を含み、ダイヤフラム３４５４は、長手軸に直角に、確実に取り付けられ、ガス管３３３６及び内部カニューレ３３３８を同軸で取り囲む。ダイヤフラム３４５４は、ガス加圧及びピストンヘッド３３４２との強制接触の繰り返しに耐えうる任意の好適なフレキシブル材で構成されてよい。更に、ハウジング３１０２の１つ以上の内壁又は内側表面が、ダイヤフラム３４５４の遠位側にガスチャンバ３４５６を画定する。これらの内壁又は内側表面は、遠位ボディ３１１２、メインボディ３１１４、又はその両方の一部であってよい。ガスチャンバ３４５６は、少なくとも１つの面がダイヤフラム３４５４と境を接しており、これによって、ダイヤフラム３４５４は、ガスチャンバ３４５６とハウジング３１０２の内部の他の部分との間の流体封止された境界を与える。ガスチャンバ３４５６の体積は、ガスチャンバ３４５６内のガス圧に対する応答としてダイヤフラム３４５４が拡張したり収縮したりする度合に応じて変化する。
【００４７】
実施によっては、ダイヤフラム３４５４は、ガス導管３３３６が通り抜ける第１のボア３４５８と、内部カニューレ３３３８が通り抜ける第２のボア３４６０と、を含む。ダイヤフラム材料は、第１のボア３４５８におけるガス導管３３３６の周囲と、第２のボア３４６０における内部カニューレ３３３８の周囲で、きつく圧縮されている。ガス導管３３３６は、第１のボア３４５８を通り抜けてガスチャンバ３４５６に入り、その結果、ガス導管３３３６の開放遠位端がガスチャンバ３４５６と連通する。弁アセンブリ３１１０が前進ストローク及び後退ストロークを通る往復運動を行うと、ガス導管３３３６の遠位端は、ガスチャンバ３４５６内で前後に平行移動する。ガスチャンバ３４５６の形状は、この平行移動に対応するように決定される。
【００４８】
図示された例では、内部カニューレ３３３８は、第２のボア３４６０を通り抜け、ガスチャンバ３４５６を通り抜けて、遠位ボディ３１１２内に配置された外部カニューレ３４６６に入る。遠位ボディ３１１２及び外部カニューレ３４６６は、何らかの適切な方法でガスチャンバ３４５６と流体的に隔離されてよい。図示された例では、内部カニューレ３３３８と、遠位ボディ３１１２につながる、ガスチャンバ３４５６内の開口との間の境界面は、ガスチャンバ３４５６と外部カニューレ３４６６との間に置かれた封止材によって封止されている。図示された例では、封止材は、環状スペーサを挟む一対のＯリングを含む。外部カニューレ３４６６は、弾性封止材３４６８による安全な、流体封止された方法（例えば、栓、ストッパ、閉鎖物等）で閉鎖された遠位端を含む。外部カニューレ３４６６は又、吸引カニューレ３１０４と連通する弁ポート３４７０を含む。従って、内部カニューレ３３３８及び外部カニューレ３４６６は、流体封止されて吸引カニューレ３１０４と連通する、直線的にアクチュエートされる弁を形成する。
【００４９】
弁ポート３４７０は、外部カニューレ３４６６の円筒壁を貫通して形成されてよい。実施によっては、弁ポート３４７０は、吸引カニューレ軸に対して９０度の方向を向く側部ポートである。本文脈では、「９０度」という語は、厳密な９０度に限定されず、従って、「ほぼ９０度」及び「約９０度」という語を包含する。弁ポート３４７０は、吸引カニューレ３１０４と弁ポート３４７０との間に配置されて吸引カニューレ３１０４及び弁ポート３４７０と流体連通する移行部３４７２を介して、吸引カニューレ３１０４と連通してよい。移行部３４７２は、角度が付いた区間（例えば、曲がり区間、曲線区間、Ｌ字形区間等）であってよい。実施によっては、移行部３４７２は、構造に応じて、吸引カニューレ軸に沿って直線的に延びる、吸気カニューレ３１０４の遠位区間の一体化された部分又は延長部分であると見なされてよい。実施によっては、移行部３４７２は、吸引カニューレ３１０４と外部カニューレ３４６６との間に配置された独立した構成要素であると見なされてよい。移行部３４７２は、吸引カニューレ軸に対して「角度が付いて」いる。即ち、移行部３４７２は、吸引カニューレ３１０４から弁ポート３４７０への曲線経路又は曲がり経路をたどる。弁ポート３４７０は吸引カニューレ軸に対して９０度の方向を向いているが、実施によっては、移行部３４７２は、移行部３４７２が９０度未満の角度で弁ポート３４７０に移行する為のプロファイルを末端として有することが好ましい。この構成は、図１１Ａにおいて点線で示されており、吸引カニューレ３１０４から内部カニューレ３３３８内へのより円滑な（あまり急峻でない）吸引経路を提供することが可能である。移行部３４７２は、流体封止されて弁ポート３４７０を取り囲む外部カニューレ３４６６の表面に接合（例えば、溶接、接着等）されている。移行部３４７２が吸引カニューレ３１０４とは別個の構成要素である場合、移行部３４７２は、同様の方法で、流体封止されて吸引カニューレ３１０４に接合される。
【００５０】
本実施では、吸引カニューレ３１０４、移行部３４７２、外部カニューレ３４６６、及び内部カニューレ３３３８は全て、金属や剛性ポリマーなどの剛体材料で構成される。この構成により、吸引カニューレ３１０４の遠位先端３１０６から弁アセンブリ３１１０への吸引経路全体が剛体構造により画定され、このことは、本教示による、非常に精密な、制御された真空パルスの印加を容易にする。実施によっては、弁ポート３４７０の内径は、遠位先端３１０６の内径以上になる。実施によっては、弁ポート３４７０の内径は、遠位先端３１０６の内径より大きく、このことは、吸引経路の断面流面積の拡大を容易にし、吸引経路における組織の目詰まりを防ぐ。移行部３４７２の内径は、吸引カニューレ３１０４の内径から弁ポート３４７０の内径に至るまで徐々に増えてよい。実施によっては、遠位先端３１０６の内径は、０．２ｍｍ乃至２ｍｍの範囲であり、弁ポート３４７０の内径は、０．０５ｍｍ乃至５ｍｍの範囲である。
【００５１】
動作時には、弁アセンブリ３１１０の、図１１Ａに示された開放位置への後退ストロークは、好適な加圧ガス源（図示せず）からガス管路３２２４（図９）、ガス導管３３３６を通ってガスチャンバ３４５６に入る加圧ガスを流すことによって達成される。ガスチャンバ３４５６内でガス圧が上昇するにつれて、そのガス圧によってダイヤフラム３４５４が後退方向に拡張する。ダイヤフラム３４５４は、既にピストンヘッド３３４２と接触しているか、拡張してピストンヘッド３３４２と接触する。いずれの場合も、ダイヤフラム３４５４が拡張することによって、ピストンヘッド３３４２は、ばね３１４８によって与えられている付勢力に抗して後退方向に移動する。ダイヤフラム３４５４の拡張中に、ピストンヘッド３３４２は、既にばね３１４８と接触しているか、拡張の結果として、ばね３１４８と接触する。本実施では、図１１Ａに示されるように、弁アセンブリ３１１０全体は、ピストンヘッド３３４２とともに後退方向に平行移動する。具体的には、内部カニューレ３３３８は、固定外部カニューレ３４６６内を通って平行移動して後退する。後退方向の平行移動であることから、内部カニューレ３３３８の開放遠位端が弁ポート３４７０を空ける。従って、開放吸引経路が確立され、この経路は、遠位先端３１０６から延び、吸引カニューレ３１０４、移行部３４７２、弁ポート３４７０、外部カニューレ３４６６内の、弾性封止材３４６８と内部カニューレ３３３８の開放遠位端との間の開放空間、内部カニューレ３３３８、吸引管路３２２２（図９）の残りの部分を通って、組織除去装置３１００の外部にある収集容器（図示せず）に至る。
【００５２】
図１１Ｂは、弁アセンブリ３１１０が閉鎖位置にある組織除去装置３１００の断面図である。この閉鎖位置は、ガスチャンバ３４５６内への加圧ガスの流入を止めること、又はダイヤフラム３４５４を収縮させること、並びに、ばね３１４８の支援を受けて弁アセンブリ３１１０を前進方向に平行移動させて閉鎖位置に戻すことを可能にするのに十分な流れを減らすことにより、達成される。閉鎖位置では、内部カニューレ３３３８は、外部カニューレ３４６６内を通って前方に平行移動し、弾性封止材３４６８と流体封止接触する。この位置では、内部カニューレ３３３８は弁ポート３４７０を完全にブロック（遮断）することによって、吸引カニューレ３１０４内での真空の印加を中断させる。
【００５３】
弁アセンブリへの加圧ガスの流れを適切に制御することにより、弁アセンブリ３１１０は、開放位置と閉鎖位置との間で任意の所望の周波数で前後に往復運動を行うことにより、所望の真空パルス発生効果を達成しうることがわかる。吸引カニューレ３１０４に印加される真空のレベル、真空パルス発生の起動、及びパルス発生パラメータの調節は、本開示において既に説明されているように、ユーザが制御コンソール及び／又はフットペダルを用いて制御してよい。
【００５４】
図８から図１１Ｂに示された実施では、組織除去装置３１００において、内部弁が、空気圧駆動の線形アクチュエータによって開放位置と閉鎖位置との間で往復運動を行うことがわかる。内部弁の一特徴として、吸引カニューレ３１０４は、（図示された例では、固定外部カニューレ３４６６によって画定される）弁ポート３４７０と流体連通する。弁ポート３４７０は、内部カニューレ３３３８の直線運動によって交互に開閉され、これは、図示された例では、弁構成要素として動作するだけでなく、手持ち式機器を貫通する吸引管路の一部としても動作する。この構成により、吸引カニューレ３１０４の軸は内部カニューレ３３３８の軸からオフセットされており、吸引カニューレ３１０４と内部カニューレ３３３８は、平行又は略平行であってよく、弁ポート３４７０は、吸引カニューレ３１０４及び内部カニューレ３３３８に対して直角又は略直角の方向を向く。この構成は、内部弁が、広範囲の周波数にわたって、非常に高い真空気密性の下で、開放位置と閉鎖位置との間で確実にアクチュエートされることを可能にし、これによって、真空パルス発生に対する精密でロバストな制御が可能になる。
【００５５】
当然のことながら、図８から図１１Ｂに示された組織除去装置３１００は、一実施に過ぎず、他の実施も本開示対象として包含される。例えば、ガスチャンバ３４５６及びダイヤフラム３４５４は、内部カニューレ３３３８がそれらを通り抜けないように構成されてよく、又、内部カニューレ３３３８及び／又は内部弁の他の構成要素が特定の封止要素によらずにガスチャンバ３４５６から流体的に隔離されるように構成されてよい。弁アセンブリ３１１０及びダイヤフラム３４５４は、ガス導管３３３６及び内部カニューレ３３３８がダイヤフラム３４５４を通り抜けないように構成されてよい。弁アセンブリ３１１０は、ガス導管３３３６がピストン３３４０を通り抜けないように、且つ／又は、ガス導管３３３６が固定であるように構成されてよい。弁アセンブリ３１１０は、内部カニューレ３３３８がピストン３３４０と機械的にリンクされているがピストン３３４０を通り抜けないように構成されてよい。更に、実施によっては、線形アクチュエータは、フレキシブルなダイヤフラム以外の空気圧駆動式構成要素を利用してよい。更に、実施によっては、線形アクチュエータの動作は、非空気圧式手段に基づいてよく、例えば、機械式、電気式、電気機械式、或いは、電磁式の手段に基づいてよい。更なる実施形態では、アクチュエータは、線形アクチュエータではなく、回転式アクチュエータであってよい。
【００５６】
図１２は、別の実施による組織除去システムの一例３７００の概略図である。組織除去システム３７００は、組織除去装置と、吸引管路３２２２を介して組織除去装置と連通する組織（及び流体）収集容器と、を含む。組織除去装置は、例えば、上述され、図８から図１２に示された組織除去装置３１００と同等又は同様であってよい。従って、組織除去装置３１００は、吸引カニューレ３１０４と、内部弁を駆動する線形アクチュエータ３７８０と、を含んでよい。本実施では、線形アクチュエータ３７８０は、空気圧で駆動され、従って、任意の好適な加圧ガス源３７０２からガス管路３２２４を介して加圧ガスを受ける。吸引カニューレ３１０４は、患者の眼球などの、組織の吸引が必要とされる手術部位３７０４に作用的に挿入されているように概略的に示されている。別個の手持ち式潅注装置３７０６も、手術部位３７０４に作用的に挿入されているように示されている。潅注液源３７０８が、潅注液管路３７１０を介して潅注装置３７０６に潅注液を供給する。潅注液の流れは、弁３７１２又は他の任意の好適な手段によって制御されてよい。
【００５７】
本実施では、収集容器は、組織除去装置３１００と真空源（例えばポンプ）３７１４との間で、これらと一列に並んで配置される。真空源３７１４は、真空を発生させる任意の好適な装置であってよく、例えば、本開示において既に説明された真空源又はポンプなどであってよい。収集容器は、吸引された組織及び流体を受ける少なくとも１つの内部チャンバを含む。従って、収集容器は、組織除去装置３１００から通じる吸引管路３２２２と連通する入口と、真空源に通じる真空管路と連通する出口と、を含んでよい。出口においては、収集容器は、ガスから液体物質及び固体物質を分離することにより、液体物質及び固体物質が真空管路を通って真空源３７１４に流れないようにするように構成された、フィルタなどの装置を含んでよい。真空調整器３７３０が、収集容器の出口と真空源３７１４との間で、これらと一列に並んで配置される。真空調整器３７３０は、収集容器及び／又は組織除去装置３１００に印加される真空のレベルを制御する為に必要とされる１つ以上の構成要素であってよい。
【００５８】
本実施では、真空源３７１４、又は真空源３７１４及び加圧ガス源３７０２の両方が、制御コンソール３７３２と一体化されている。制御コンソール３７３２は、上述され、図１に示された他の機能を含んでよい。上述され、図１に示された足踏み式制御装置も設けられてよい。制御コンソール３７３２は又、加圧ガス源３７０２から組織除去装置３１００のアクチュエータ３７８０への加圧ガスの流れを制御するように構成された弁制御装置３７８４を含んでよい。弁制御装置３７８４は、この目的の為の任意の好適な、機械式、電気機械式、又は電磁式の構成を有してよい。弁制御装置３７８４は、制御コンソール３７３２の真空パルス制御回路及び／又はソフトウェアと通信してよい。弁制御装置３７８４の動作パラメータ（例えば、真空パルス発生パラメータ）は、ユーザが、制御コンソール３７３２及び／又は上述の足踏み式制御装置に設けられた制御用スイッチ類を使用して調節することが可能であってよい。又、本実施においては、収集容器は、ユーザがコンソール３７３２のカセットレセプタクル３７３６（例えば、ベイ、スロット等）内に取り外し可能に設置するように構成されたカセット３７３４の形態で設けられる。コンソール３７３２は、設置完了位置（即ち、動作位置）に配置済みであるカセット３７３４をロックすること、並びに、ユーザが必要に応じてカセット３７３４を設置位置から解放することの為の装置（図示せず）を含んでよい。コンソール３７３２は、カセット３７３４が設置位置に設置されたことを照明で通知する為の装置（図示せず）を含んでよい。
【００５９】
本実施では、カセット３７３４は、カセットハウジング３７３８、カセットハウジング３７３８内にある第１の（プライマリ）収集チャンバ３７４０、及びカセットハウジング３７３８内にある第２の（セカンダリ）収集チャンバ３４７２を含む。第２の収集チャンバ３４７２は、カセット弁３７４４を介して第１の収集チャンバ３７４０と連通し、カセット弁３７４４は、受動一方向弁又は逆止め弁であってよい。カセット３７３４は又、吸引管路３２２２と連通する吸引入口３７４６を含む。例えば、吸引入口３７４６は、吸引管路３２２２の管と結合される管継手を含んでよい。吸引入口３７４６は、第１の収集チャンバ３７４０と連通する。カセット３７３４は又、第１の収集チャンバ３７４０と連通する第１の真空ポート３７４８と、第２の収集チャンバ３７４２と連通する第２の真空ポート３７５０と、を含む。第１の真空ポート３７４８及び第２の真空ポート３７５０は、それぞれの真空管路を介して真空調整器３７３０と連通してよく、真空調整器３７３０は、共通真空管路を介して真空源３７１４と連通してよい。カセット３７３４は又、第１の収集チャンバ３７４０及び第２の収集チャンバ３７４２と真空源３７１４との間に液体障壁を与える１つ以上の疎水性フィルタ３７５６を含んでよい。
【００６０】
真空調整器３７３０は、第１の収集チャンバ３７４０及び第２の収集チャンバ３７４２におけるそれぞれの真空レベルを制御するように構成されてよい。カセット弁３７４４は、第１の収集チャンバ３７４０内の圧力が第２の収集チャンバ３７４２内の圧力より低い場合（即ち、第１の収集チャンバ３７４０内の真空レベルが第２の収集チャンバ３７４２内の真空レベルより高い場合）には閉鎖され、第１の収集チャンバ３７４０内の圧力が第２の収集チャンバ３７４２内の圧力より高い場合（即ち、第１の収集チャンバ３７４０内の真空レベルが第２の収集チャンバ３７４２内の真空レベルより低い場合）には開放されるように構成されている。第１の組織収集状態（これは通常又は初期の組織収集状態であってよい）では、第１の収集チャンバ３７４０は、単なる収集チャンバとして利用されてよい（即ち、カセット弁３７４４は閉鎖されている）。第１の組織収集状態は、例えば、第１の収集チャンバ３７４０にのみ真空を印加することによって実施されてよい。第１の組織収集状態では、吸引経路は、吸引カニューレ３１０４から延び、吸引管路３２２２及び吸引入口３７４６を通って、第１の収集チャンバ３７４０に入る。真空レベルの迅速な調節を容易にする為に、第１の収集チャンバ３７４０は、第２の収集チャンバ３７４２より小さい（体積が少ない）ものであってよい。第２の組織収集状態（これは第１の組織収集状態に続いてよい）では、第１の収集チャンバ３７４０及び第２の収集チャンバ３７４２の両方が組織収集に利用されてよい（即ち、カセット弁３７４４は開放されている）。第２の組織収集状態は、例えば、第２の収集チャンバ３７４２にのみ真空を印加することによって、或いは、第２の収集チャンバ３７４２に、より高いレベルの真空を印加することによって、実施されてよい。従って、第２の組織収集状態では、吸引経路は、追加で、第１の収集チャンバ３７４０から延び、カセット弁３７４４を通って、第２の収集チャンバ３７４２内に入る。第２の組織収集状態は、例えば、第１の収集チャンバ３７４０を満杯にしない為にはより大きな第２の収集チャンバ３７４２の使用が必要になるほど、収集された組織及び流体の量が多い場合に実施されてよい。
【００６１】
カセット３７３４及び／又はコンソール３７３２は、第１の収集チャンバ３７４０に蓄積中の吸引物（組織や流体）のレベルを監視する為に、流体レベルインジケータ３７６０を備えてよい。流体レベルインジケータ３７６０は、１つ以上の閾値レベルを監視し、特定の閾値レベルの到達があった場合にしかるべき応答を開始する為にコンソール３７３２に向けて出力信号を発生させてよい。例えば、ある閾値レベルが検出されたら、流体レベルインジケータ３７６０は、第１の収集チャンバ３７４０が満杯状態に近づきつつあるという（聴覚的、視覚的などの）警告をユーザに対して開始してよい。より高い閾値レベルが検出されたら、流体レベルインジケータ３７６０は、真空調整器３７３０を第１の組織収集状態から第２の組織収集状態に切り替えさせることによって、カセット弁３７４４を開放し、吸引物が第２の収集チャンバ３７４２に排出されることを可能にしてよい。更に高い閾値レベルが検出された場合、或いは、望ましくない短時間に連続する閾値レベルが検出された場合（これは第１の収集チャンバ３７４０が過度に急速に満杯になりつつあることを意味する）、流体レベルインジケータ３７６０は、真空の印加を第１及び第２の真空ポート３７４８、３７５０から離れた場所にそらすように真空調整器３７３０を操作するか、且つ／又は、真空源３７１４をシャットダウンさせてよい。そのような目的で、任意の好適な流体レベルインジケータが設けられてよい。図示された例では、流体レベルインジケータ３７６０は、第１の収集チャンバ３７４０内の吸着物のレベルに応じて上昇したり下降したりする浮き球３７６２を含む。浮き球３７６２は、ほぼ吸引物の上昇方向及び下降方向にのみ動くように、カセットハウジング３７３８のガイド構造物３７６４によって拘束されてよい。１つ以上の光ビームが第１の収集チャンバ３７４０を通過して１つ以上の光検出器３７６８（例えば、フォトダイオード、光電子増倍管等）に向かうように、１つ以上の光源３７６６（例えば、発光ダイオード、レーザ等）が設けられてよい。各光ビームは、検出対象の閾値レベルに対応してよい。吸引物の表面が上昇すると、浮き球３７６２が光ビームの経路内に入って光ビームを遮り、これによって、対応する閾値レベルの到達が検出される。典型的な一実施では、光源３７６６及び光検出器３７６８は、コンソール３７３２内に取り付けられ、カセット３７３４がコンソール３７３２内に設置されたときに光ビームが正確な高さで第１の収集チャンバ３７４０を通り抜けるように位置決めされる。
【００６２】
実施によっては、カセット３７３４（即ち、カセットハウジング３７３８）は、第１の収集チャンバ３７４０及び第２の収集チャンバ３７４２から流体的に隔離された流体ルーティングチャンバ３７７２を含む。流体ルーティングチャンバ３７７２は、例えば、吸引管路３２２２（又は吸引管路３２２２及びガス管路３２２４の両方）との結合を与える為に利用されてよく、これによって、コンソール３７３２内にカセット３７３４を設置するだけで、真空源３７１４（又は真空源３７１４及び加圧ガス源３７０２の両方）が組織除去装置３１００と作用的に結合される。流体ルーティングチャンバ３７７２は又、ユーザが分解することができない永続的な流体結合を与える為に利用されてよく、これによって組織除去装置３１００とカセット３７３４は永続的に組み立てられた単一ユニットになり、この単一ユニットは、ユーザによる使い捨てが可能であってよく、新しいユニット又は滅菌されたユニットと交換されてよい。
【００６３】
図１２に具体的に示された実施では、流体ルーティングチャンバ３７７２は、吸引管路３２２２及びガス管路３２２４がカセット３７３４の外側から通り抜けるカセット入口３７７４を含む。この例では、吸引管路３２２２が結合される吸引入口３７４６は、流体ルーティングチャンバ３７７２内に位置する。又、この例では、流体ルーティングチャンバ３７７２は、カセット３７３４の外側に通じるガスポート３７７６を含む。ガス管路３２２４は、流体ルーティングチャンバ３７７２を通り抜け、ガスポート３７７６と結合される。ガスポート３７７６は、カセット３７３４に対して、第１の真空ポート３７４８及び第２の真空ポート３７５０と同じ側に位置してよい。コンソール３７３２は、それぞれが相補型である結合を含んでよく、これによって、カセット３７３４が設置されると、ガス管路３２２４が自動的に加圧ガス源３７０２と連通し、第１の収集チャンバ３７４０及び第２の収集チャンバ３７４２が自動的に真空源３７１４と連通する。カセット３７３４、特にカセット入口３７７４は、ユーザが吸引管路３２２２及びガス管路３２２４をカセット３７３４から結合解除できないように構成されてよい。更に、カセット３７３４は、ユーザがカセットハウジング３７３８を分解したり、カセット入口３７７４、ガスポート３７７６、第１の真空ポート３７４８、又は第２の真空ポート３７５０からカセット内部にアクセスしたりできないように構成されてよい。
【００６４】
図１３は、カセット３７３４、真空調整器３７３０、及び真空源３７１４の一例の概略図である。この実施では、真空調整器３７３０は、第１の弁３８８２、第２の弁３８８４、及び第３の弁３８８６を含む。第１の弁３８８２は、真空源３７１４と、第２の弁３８８４及び第３の弁３８８６との間で、これらと一列に並んで配置され、第２の弁３８８４は、第１の弁３８８２と第１の収集チャンバ３７４０との間で、これらと一列に並んで配置され、第３の弁３８８６は、第１の弁３８８２と第２の収集チャンバ３７４２との間で、これらと一列に並んで配置される。弁３８８２、３８８４、３８８６は、任意の好適な設計であってよく、典型的には、ソレノイド弁などの能動的な設計であってよい。弁構成の一例では、弁３８８２、３８８４、３８８６は、それぞれが３つの位置に移動可能である。第１の弁３８８２は、閉鎖位置、真空が第２の弁３８８４に向かうことを可能にする開放位置、及び真空が第３の弁３８８６に向かうことを可能にする開放位置に移動可能である。第２の弁３８８４は、閉鎖位置、真空が第１の収集チャンバ３７４０に向かうことを可能にする開放位置、及びベントに通じる開放位置に移動可能である。第３の弁３８８６は、閉鎖位置、真空が第２の収集チャンバ３７４２に向かうことを可能にする開放位置、及びベントに通じる開放位置に移動可能である。従って、例えば、第１の組織収集状態（第１の収集チャンバ３７４０だけが利用される状態）は、第１の弁３８８２を第２の弁３８８４に対して開き、第２の弁３８８４を第１の収集チャンバ３７４０に対して開き、第３の弁３８８６を閉じることによって実施されてよい。第２の組織収集状態（第１の収集チャンバ３７４０及び第２の収集チャンバ３７４２の両方が利用される状態）は、第１の弁３８８２を第３の弁３８８６に対して開き、第３の弁３８８６を第２の収集チャンバ３７４２に対して開き、第２の弁３８８４をベントに対して開くことによって実施されてよい。
【００６５】
当然のことながら、弁３８８２、３８８４、３８８６の別の構成も可能である。例えば、第１の弁３８８２は、真空が第２の弁３８８４及び第３の弁３８８６の両方に対して同時に開かれる位置を有するように構成されてよい。この場合、第２の弁３８８４及び第３の弁３８８６は、第１の収集チャンバ３７４０及び第２の収集チャンバ３７４２に印加されるそれぞれの真空のレベルが別々に調節されることを可能にする可変弁位置を有するように構成されてよい。
【００６６】
図１４Ａ及び図１４Ｂは、それぞれ、カセット３７３４の一例の部分切り欠き斜視図及び部分切り欠き側面図である。カセットハウジング３７３８は、第１の収集チャンバ３７４０を第２の収集チャンバ３７４２から流体的に隔離する壁などの内部構造３９０２を含む。この例では、カセット弁３７４４は、内部構造３９０２を貫通して成形されたボア３９０４を交互に開閉するフラッパ弁である。カセットハウジング３７３８は又、流体ルーティングチャンバ３７７２を第１の収集チャンバ３７４０から流体的に隔離する壁などの、別の内部構造３９０６を含む。吸引入口３７４６は、第１の収集チャンバ３７４０に通じる流体転送流路３９０８と連通するように取り付けられている。吸引入口３７４６及びガスポート３７７６は、流体ルーティングチャンバ３７７２の内側で、それぞれ、吸引管路３２２２及びガス管路３２２４の管材と結合するように構成されている。吸引管路３２２２及びガス管路３２２４は、カセット入口３７７４に確実に取り付けられた貫通型部材（又は管支持部材）３９１０を通り抜ける。貫通型部材３９１０は、吸引管路３２２２及びガス管路３２２４のフレキシブル管材の為の張力緩和部材として動作してよい。図示された例（これは、上述され、図８及び図９において示された組織除去装置３１００の貫通型部材３１３０と同様である）では、貫通型部材３９１０は、吸引管路３２２２及びガス管路３２２４が横並びで一体的に接続されているデュアル管腔構造に対応する為に、２つのボアの間にギャップを有する。上述のように、疎水性フィルタは、第１の収集チャンバ３７４０と第１の真空ポート３７４８との間、並びに、第２の収集チャンバ３７４２と第２の真空ポート３７５０との間に置かれてよい。本実施では、この目的の為に疎水性フィルタ材料の単一ストリップ３９１２が設けられてよく、ストリップ３９１２は、一方の側が第１の真空ポート３７４８と第２の真空ポート３７５０との間に取り付けられ、他方の側が第１の収集チャンバ３７４０と第２の収集チャンバ３７４２との間に取り付けられてよい。
【００６７】
図１５は、別の実施による組織除去システムの一例４４００の概略図である。組織除去システム４４００は、組織除去装置と、吸引管路３２２２を介して組織除去装置と連通する組織（及び流体）収集容器と、を含む。組織除去装置は、例えば、上述され、図８から図１１Ｂに示された組織除去装置３７００と同等又は同様であってよい。従って、組織除去装置４４００は、吸引カニューレ４４０４、及び内部弁を駆動する線形アクチュエータ３７８０を含んでよい。本実施では、線形アクチュエータ３７８０は、図１２を参照して説明されたように、空気圧で駆動される。しかしながら、加圧ガス源の動作は、図１５には示されていない。別個の手持ち式潅注装置は、図１５には示されていないが、図１２を参照して説明されたように使用されてよい。
【００６８】
図１５に示された例では、収集容器は、組織除去装置３１００と真空源（例えばポンプ）３７１４との間で、これらと一列に並んで配置される。真空源３７１４は、真空を発生させる任意の好適な装置であってよく、例えば、本開示において既に説明された真空源又はポンプなどであってよい。収集容器は、吸引された組織及び流体を受ける少なくとも１つの内部チャンバを含む。従って、収集容器は、組織除去装置３１００から通じる吸引管路３２２２と連通する入口と、真空源に通じる真空管路と連通する出口と、を含んでよい。出口においては、収集容器は、ガスから液体物質及び固体物質を分離することにより、液体物質及び固体物質が真空管路を通って真空源３７１４に流れないようにするように構成された、フィルタなどの装置を含んでよい。真空調整器３７３０が、収集容器の出口と真空源３７１４との間で、これらと一列に並んで配置される。真空調整器３７３０は、収集容器及び／又は組織除去装置３１００に印加される真空のレベルを制御する為に必要とされる１つ以上の構成要素であってよい。
【００６９】
本実施では、組織除去システムは制御コンソールを含み、制御コンソールは、図１２を参照して上述されたように動作可能である。制御コンソールは、上述され、図１に示された他の特徴を含んでよい。上述され、図１に示された足踏み式制御装置も設けられてよい。図１２を参照して上述されたように、制御コンソールは又、加圧ガス源３７０２から組織除去装置３１００のアクチュエータ３７８０への加圧ガスの流れを制御するように構成された弁制御装置を含んでよい。弁制御装置及び他のセンサ、調整器、並びに制御対象構成要素に対する電気的インタフェースは、制御コンソール３７３２の電子回路及び／又はソフトウェアと通信してよい。制御コンソールには、ソフトウェアの形でプログラムされた機能を実行する為の処理装置が含まれてよい。ソフトウェア制御下で実施される機能は、弁制御装置の動作パラメータ（例えば、真空パルス発生パラメータ）の調節、弁及び調整器の制御の調節、並びに、制御コンソール及び／又は上述の足踏み式制御装置に設けられた制御用スイッチ類によりユーザが調節可能であってよいパラメータの調節を含む。
【００７０】
本実施では、収集容器は、図１２に示されたようなコンソールのカセットレセプタクル３７３６（例えば、ベイ、スロット等）内にユーザが取り外し可能に設置するように構成されたカセット３７３４の形態で設けられる。コンソールは、設置完了位置（即ち、動作位置）に配置済みであるカセット３７３４をロックすること、並びに、ユーザが必要に応じてカセット３７３４を設置位置から解放することの為の装置（図示せず）を含んでよい。コンソール３７３２は、カセット３７３４が設置位置に設置されたことを照明で通知する為の装置（図示せず）を含んでよい。
【００７１】
図１５に示されるように、本実施では、カセット３７３４は、カセットハウジング３７３８、カセットハウジング３７３８内にある第１の（プライマリ）収集チャンバ３７４０、及びカセットハウジング３７３８内にある第２の（セカンダリ）収集チャンバ３４７２を含む。第２の収集チャンバ３７４２は、カセット弁３７４４を介して第１の収集チャンバ３７４０と連通し、カセット弁３７４４は、受動一方向弁又は逆止め弁であってよい。カセット３７３４は又、吸引管路３２２２と連通する吸引入口３７４６を含む。例えば、吸引入口３７４６は、吸引管路３２２２の管と結合される管継手を含んでよい。吸引入口３７４６は、第１の収集チャンバ３７４０と連通する。カセット３７３４は又、第１の収集チャンバ３７４０と連通する第１の真空ポートと、第２の収集チャンバ３７４２と連通する第２の真空ポートと、を含む。第１及び第２の真空ポートは、それぞれの真空管路を介して真空調整器３７３０と連通してよく、真空調整器３７３０は、共通真空管路を介して真空源３７１４と連通してよい。電圧調整器３７３０の動作、並びに、第１及び第２の収集チャンバ３７４０及び３７４２の間の圧力の制御については、図１２を参照して上述されている。
【００７２】
実施によっては、カセット３７３４（即ち、カセットハウジング３７３８）は、第１の収集チャンバ３７４０及び第２の収集チャンバ３７４２から流体的に隔離された流体ルーティングチャンバ３７７２を含む。流体ルーティングチャンバ３７７２は、例えば、吸引管路３２２２（又は吸引管路３２２２及びガス管路３２２４の両方）との結合を与える為に利用されてよく、これによって、コンソール３７３２内にカセット３７３４を設置するだけで、真空源３７１４（又は真空源３７１４及び加圧ガス源３７０２の両方）が組織除去装置３１００と作用的に結合される。流体ルーティングチャンバ３７７２は又、ユーザが分解することができない永続的な流体結合を与える為に利用されてよく、これによって組織除去装置３１００とカセット３７３４は永続的に組み立てられた単一ユニットになり、この単一ユニットは、ユーザによる使い捨てが可能であってよく、新しいユニット又は滅菌されたユニットと交換されてよい。
【００７３】
図１５に示されるように、吸引カニューレ４４０４、ハンドピース３１００内の弁制御式カニューレ構造、吸引管路３２２２、第１及び第２の収集チャンバ３７４０及び３７４２、真空調整器３７３０、真空源３７１４、並びに第１及び第２の収集チャンバ３７４０及び３７４２と真空源３７１４との間の流体接続によって、流体回路が形成される。流体回路内の真空源３７１４によって、基礎真空が与えられる。この真空は、吸引をパルス状に行う為に、ハンドピース３１００内の弁を動かすように線形アクチュエータ３７８０を制御することにより、操作される。ハンドピース３１００は、図１１Ｂを参照して上述されたハンドピースと同様であってよい。例えば、（図１１Ｂの）弁ポート３４７０は、（図１１Ｂの）内部カニューレ３３３８の直線運動によって交互に開閉されるが、図示された例では、弁構成要素として動作するだけでなく、手持ち式機器を通る吸引管路の一部としても動作する。吸引カニューレ４４０４の軸は、（図１１Ｂの）内部カニューレ３３３８の軸からオフセットされており、吸引カニューレ４４０４と（図１１Ｂの）内部カニューレ３３３８は、平行又は略平行であってよく、（図１１Ｂの）弁ポート３４７０は、吸引カニューレ４４０４及び（図１１Ｂの）内部カニューレ３３３８に対して直角又は略直角の方向を向く。
【００７４】
所望の効果が得られるように、（図１１Ｂの）弁ポート３４７０の開閉を制御することにより真空パルスのパラメータを操作してよい。これについては、後で図１６Ａ及び図１６Ｂを参照して詳述する。
【００７５】
図１５における組織除去システム４４００は、図１２には示されていない追加構成要素を含む。図１５におけるシステム４４００は、図４５を参照して説明されたように修正された吸引カニューレ４４０４を含むが、システム４４００は、後述される特定の吸引カニューレ４４０４を使用することに限定されない。図１５におけるシステム４４００は、第１のソレノイド４４２２及び第２のソレノイド４４３２によってそれぞれ制御される第２の弁４４２０及び第３の弁４４３０を含む。第２の弁４４２０は、吸引管路３２２２と接触するように配置されたアンビル先端を用いて実施されてよい。第１のソレノイド４４２２がアンビル先端を吸引管路３２２２に押し込んだら、第２の弁４４２０は、吸引管路３２２２をつまんで閉じることが可能である。第１のソレノイド４４２２は、アンビル先端を後退させて吸引管路３２２２を再度開くように制御されてよい。第３の弁４４３０は、吸引管路３２２２と接触するように配置された平坦面先端であってよい。第３の弁４４３０は、第１のソレノイド４４２２が第２の弁４４２０を制御するのと同じように、第２のソレノイド４４３２によって制御されてよい。
【００７６】
第２の弁４４２０及び第３の弁４４３０は省略可能である。流体回路内で真空を操作する際に（図１１Ｂの）第１の弁アセンブリ３１１０を支援する為に、第２の弁４４２０又は第３の弁４４３０を追加してよい。流体回路をパージして吸引管路３２２２内の組織を一掃する為に、第２の弁４４２０又は第３の弁４４３０を追加してよい。弁操作機能及びパージ機能の両方を与える為に、第２の弁４４２０及び第３の弁４４３０の両方を追加してよい。
【００７７】
システム４４００は又、超音波ハンドピース４４４０を含み、ハンドピース４４４０は、超音波先端４４４２を有し、水晶体超音波乳化吸引システム４４５０と接続されている。図１５におけるシステム４４００の実施の一オプションは、組織の粉砕を支援する為に水晶体超音波乳化吸引を提供することである。超音波先端４４４２の実施は、修正された吸引カニューレ４４０４に挿入することによって、又は、超音波ハンドピース４４４０の超音波機能をハンドピース３１００に追加することによって、行われてよい。パルス化された真空を使用することの利点を、水晶体超音波乳化吸引システムの使用と組み合わせることにより、硬い白内障などの硬い組織をより効果的に粉砕することが可能になる。パルス化された真空は、組織の粉砕を支援することに加えて、組織の硬い塊を先端近くにより安定的に保持することに有利に働く為、プロセスの効率を向上させることが可能である。
【００７８】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、パルス化された真空を変化させる為のパルスパラメータの制御を示す、パルス化された真空信号である。（図１２の）制御コンソール３７３２は、例えば、ソフトウェアを用いて様々な真空パルスパラメータを制御する為の処理装置及びプログラムされた機能を含んでよい。このソフトウェアは、真空源３７１４、線形アクチュエータ３７８０、及び他の構成要素を操作して、図１６Ａ及び図１６Ｂに示された真空パルス波形に到達させる為のドライバ又はハードウェアインタフェース機能を含む。真空パルスパラメータの１つは、真空パルスの任意のストリームの周波数である。図１６Ａは、同じ周期Ｔｃｙｃｌｅを有する第１の真空パルス波形４６００及び第２の真空パルス波形４６０２を示す。従って、第１の真空パルス波形４６００及び第２の真空パルス波形４６０２は、同じ周波数１／Ｔｃｙｃｌｅを有する。処理装置は、各パルスの全周期Ｔｃｙｃｌｅを制御することにより、真空パルスの周波数を制御することが可能であり、周期Ｔｃｙｃｌｅの真空パルスの系列に従って、適切なハードウェア構成要素を駆動することが可能である。
【００７９】
（図１２の）制御コンソール３７３２によって制御可能な別の真空パルスパラメータとして、デューティサイクルがある。図１６Ａにおける第１の真空パルス波形４６００は、真空が、時間Ｐ１の間は「オン」であり、Ｐ１からその周期の終わりまで、時間Ｐ１−Ｔｃｙｃｌｅの間は「オフ」であることを示している。第１のパルス波形４６００のデューティサイクルは、時間Ｔｃｙｃｌｅのうちの、真空が「オン」であるパーセンテージである。処理装置は、周波数を変更せずに、真空が「オン」である時間を調節することにより、デューティサイクルを制御してよい。第２のパルス波形４６０２は、同じ全周期Ｔｃｙｃｌｅのうちの時間Ｐ２において真空が「オン」であることを示す。時間Ｐ２はＰ１より長い。従って、第２のパルス波形４６０２は、第１のパルス波形４６００よりデューティサイクルが長い。
【００８０】
処理装置は又、真空に対する絞り機能を与える為に、（図１１Ｂの）弁ポート３４７０が開閉する程度を調節してよい。従って、真空パルスは、最小弁開度と最大弁開度にそれぞれ対応する最小真空レベルと最大真空レベルとの間で規定されてよい。真空パルスが、弁ポート３４７０の開度が１００％のときに与えられる最大真空レベルと、弁ポート３４７０の開度が０％のときに与えられる最小真空レベルと、の間で交番する場合、このハードパルス効果により、組織に対して振動を引き起こすことが可能であり、これにより、前房全体の脈動を引き起こすことが可能である。処理装置は、最大真空レベル及び最小真空レベルにおいて弁ポートを部分的に開いたり部分的に閉じたりすることにより、周辺組織に対する圧力変化の影響を和らげるように弁ポートの開度が制御されるようプログラムされてよい。
【００８１】
図１６Ｂは、周波数及びデューティサイクルが同じである第１の真空パルス波形４６１０及び第２の真空パルス波形４６２０を示す。第１の真空パルス波形４６１０は、最小真空レベルについては、これを０とする為に弁ポート３４７０を完全に閉じ、最大真空レベルについては、これを７０％とする為に弁ポート３４７０を最大でその完全開口面積の７０％だけ開くように、弁ポート３４７０を制御することにより、生成されてよい。第２の真空パルス波形４６２０は、最小真空レベルについては、これを４０％にする為に弁ポート３４７０を４０％開いた状態まで閉じ、最大真空レベルについては、これを１００％とする為に弁ポート３４７０をその完全開口面積まで開くように、弁ポート３４７０を制御することにより、生成されてよい。最小真空レベル及び最大真空レベルとして別のレベルを規定すれば、異なる効果を達成することが可能である。
【００８２】
（図１２の）制御コンソール３７３２は、（図１５の）組織除去システム４４００の制御を微調整する為にパラメータ又は設定をユーザが規定できるユーザインタフェースを含んでよい。例えば、制御コンソール３７３２では、ユーザは、タッチスクリーンやキーパッドなどのユーザ入力装置に設定を入力することにより、流量を（例えば、ｃｃ／ｍｍ単位で）規定することが可能であってよい。制御コンソール３７３２は、周波数、デューティサイクル、真空レベル、基礎真空レベル、及び他の任意の好適且つ利用可能な、真空パルスを発生させ、所望の流量を実現するパラメータを決定するソフトウェア機能を備えてよい。
【００８３】
図１７は、別の実施による組織除去システムの一例１７００の概略図である。本実施では、組織除去は、真空パルス発生のみにより、或いは水晶体超音波乳化吸引のみにより、或いは真空パルス発生と水晶体超音波乳化吸引を順次的に行うことにより、或いは真空パルス発生と水晶体超音波乳化吸引を同時に行うことにより、実施されてよい。組織除去システム１７００は、組織除去装置１８００と、外部吸引管路１７２２を介して組織除去装置１８００と連通する組織（及び流体）収集容器１７３４と、を含む。組織除去装置１８００の１つ以上の機能又は構成要素は、上述され、図８から図１２に示された組織除去装置３１００のそれらと同等又は同様であってよい。組織除去装置１８００は、手術部位に潅注液を流すように構成されてよく、或いは、上述のように、別個の手持ち式潅注装置が利用されてよい。
【００８４】
本実施では、組織除去装置１８００は、ハウジング（ハンドピース）１７４０の遠位端から延びる中空針１７０４を含む。針１７０４は、組織を粉砕する水晶体超音波乳化吸引用先端として、且つ、粉砕された組織を手術部位から除去する吸引カニューレとして動作する。組織除去装置１８００は、電気エネルギを、音波又は超音波の周波数で伝搬する振動エネルギに変換するように構成された超音波トランスデューサ１７１４を含む。当業者であれば理解されるように、超音波トランスデューサ１７１４は、針１７０４と機械的に連通することにより、機械的振動を針１７０４の先端に伝達する。非限定的な一例として、当業者であれば理解されるように、超音波トランスデューサ１７１４は、針１７０４と、又はねじ切りなどによって針１７０４と結合される介在ホーンと結合される圧電素子（又は複数の圧電素子のスタック）を含んでよい。針１７０４は、ハウジング１７４０の近位端にある結合部材１７３０に延びる内部吸引管路１７４４と流体連通している。結合部材１７３０は、組織除去装置１８００の吸引出口として動作する任意の好適な管継手であってよい。ハウジング１７４０内の１つ以上の構造物又は構成要素が、針１７０４と結合部材１７３０との間の内部吸引管路１７４４を部分的に画定してよい。
【００８５】
組織除去システム１７００は更に、真空パルス発生装置１７１６を含む。大まかには、真空パルス発生装置１７１６は、針１７０４と組織収集容器１７３４との間の吸引経路と一列に並んで配置され、且つ、組織除去装置１８００のハウジング１７４０内で発生する超音波エネルギから隔離されるように、ハウジング１７４０の外部に配置される。例えば、振動を減衰させる為に、ハウジング１７４０と真空パルス発生装置１７１６との間の１つ以上の場所に、エラストマ封止材などの制振材が置かれてよい。図示された実施形態では、真空パルス発生装置１７１６は、ハウジング１７４０（の近位端）に取り付けられるように構成され、この場合、真空パルス発生装置１７１６は、組織除去装置１８００の一部と見なされてよい。例えば、真空パルス発生装置１７１６は、組織除去装置１８００の（第１の）結合部材１７３０と流体密封されて結合されるように構成された（第２の）結合部材１７３８を含んでよい。例えば、結合部材１７３０及び１７３８の一方がオス管継手であって他方がメス管継手であってよい。真空パルス発生装置１７１６は、ハウジング１７５２内に弁アセンブリ１７８０を含む。弁アセンブリ１７８０は、大まかには、アクチュエータと可動の部材又は弁を含む。可動部材は、アクチュエータによって、開放位置と閉鎖位置との間で交互にアクチュエートされる。閉鎖位置は、吸引経路内に確立された真空を妨げるか遮る。従って、可動部材を開放位置と閉鎖位置との間で循環させることにより、針１７０４の遠位先端で真空パルスが発生し、これは、本開示の他の場所で説明されているように、組織の粉砕に役立つ。
【００８６】
一般に、弁アセンブリ１７８０は、真空パルスを発生させることに好適な任意の構成を有してよい。アクチュエーションは、直線方向又は回転方向に行われてよく、空気圧、機械的手段、電気的手段、電気機械的手段、磁気的手段、又は電磁的手段によって駆動されてよい。弁アセンブリの構成例として、上述され、図１（真空パルス発生装置１５６）、図４Ａ及び図４Ｂ（真空パルス発生装置１０５６）、図５Ａ及び図５Ｂ（真空パルス発生装置１２５６）、図６（可動部材１４０６）、図７Ａ及び図７Ｂ（真空パルス発生装置１５５６）、並びに図８から図１１Ｂ（オフセットされて往復運動を行う内部カニューレ３３３８と、弁ポート３４７０、ピストン３３４０、ダイヤフラム３４５４等を有する外部カニューレ３４６６と、を有する弁アセンブリ３１１０）に示されたものがあり、これらに限定されない。好適な動力源から動力を供給する為に、（電気、空気圧等による）動力線がアクチュエータと結合されている。図示された実施では、弁アセンブリ１７８０は、空気圧によって駆動され、従って、真空パルス発生装置１７１６のガス管路１７２４及びガス入口１７５４を介して任意の好適な加圧ガス源３７０２から加圧ガスを受け取る。
【００８７】
本実施では、組織収集容器１７３４は、組織除去装置１８００と真空源（例えばポンプ）３７１４との間で、これらと一列に並んで配置される。又、本実施では、真空パルス発生装置１７１６の吸引出口１７５８と、組織収集容器１７３４とに、外部吸引管路１７２２が結合されている。従って、吸引経路は、大まかには、針１７０４から延び、内部吸引管路１７４４、結合１７３０及び１７３８、真空パルス発生装置１７１６の１つ以上の内部導管、吸引出口１７５８、及び外部吸引管路１７２２を通って、組織収集容器１７３４に入る。真空源１７１４は、真空を発生させる任意の好適な装置であってよく、たとえば、本開示において既に説明された真空源又はポンプなどであってよい。実施によっては、組織収集容器１７３４は、上述され、図１２に示されたカセット（カセット３７３４）として構成されてよい。真空調整器３７３０が、組織収集容器１７３４の出口と真空源３７１４との間で、これらと一列に並んで配置されてよい。真空調整器３７３０は、上述のように、組織収集容器１７３４及び／又は組織除去装置１８００に印加される真空のレベルを制御する為に必要とされる１つ以上の構成要素であってよい。
【００８８】
本実施では、真空源３７１４、又は真空源３７１４と加圧ガス源３７０２の両方が、制御コンソール１７３２と一体化されている。制御コンソール３７３２は、上述され、図１及び図１２に示されたような他の機能を含んでよい。足踏み式制御装置も、上述され、図１に示されたように設けられてよい。制御コンソール１７３２は又、加圧ガス源３７０２から真空パルス発生装置１７１６のアクチュエータへの加圧ガスの流れを制御するように構成された弁制御装置３７８４を含んでよい。弁制御装置３７８４は、上述されたように、この目的の為の任意の好適な、機械式、電気機械式、又は電磁式の構成を有してよい。弁制御装置３７８４は、制御コンソール１７３２の真空パルス制御回路及び／又はソフトウェアと通信してよい。弁制御装置３７８４の動作パラメータ（例えば、真空パルス発生パラメータ）は、ユーザが、制御コンソール１７３２及び／又は上述の足踏み式制御装置に設けられた制御用スイッチ類を使用して調節することが可能であってよい。又、本実施においては、上述されたように、組織収集容器１７３４は、ユーザがコンソール１７３２のカセットレセプタクル１７３６（例えば、ベイ、スロット等）内に取り外し可能に設置するように構成されたカセットの形態で設けられてよい。
【００８９】
実施によっては、組織収集容器１７３４は、図１２と併せて上述されたような流体ルーティングチャンバ（流体ルーティングチャンバ３７７２）を含んでよく、流体ルーティングチャンバ内では、図１２と併せて上述されたように、各種管路（吸引、ガス、動力等）が永続的に設置されている。この構成により、組織収集容器１７３４と真空パルス発生装置１７１６、又は、組織収集容器１７３４と真空パルス発生装置１７１６及び組織除去装置１８００の両方は、ユーザが分解することができない、永続的に組み立てられた単一ユニットとして与えられてよく、この単一ユニットは、ユーザによる使い捨てが可能であってよく、新しいユニット又は滅菌されたユニットと交換されてよい。
【００９０】
組織除去システム１７００は更に、電力線１７９２を介して超音波トランスデューサ１７１４に電力を供給する電源１７９０を含む。電源１７９０は、概略的に図示されているように、制御コンソール１７３２に内蔵されてよい。制御コンソール１７３２は又、組織除去システム１７００の各種構成要素を制御するように構成された制御装置１７９４を含んでよい。制御装置１７９４は、電子処理装置ベースの制御装置であってよく、当業者であれば理解されるように、ハードウェア属性とソフトウェア属性の両方を備えてよい。制御装置１７９４は、本明細書に開示の方法のいずれかを全面的又は部分的に制御又は実施するように構成されてよい。図１７では、制御装置１７９４は、電源１７９０、弁制御装置３７８４、及び真空源３７１４（及び／又は真空調整装置３７３０）と信号連通しているように概略的に示されている。制御装置１７９４は、（カセット式の実施形態では）組織収集容器１７３４を受けるスロットと信号連通していてもよく、これは、例えば、組織収集容器１７３４が制御コンソール１７３２にプラグ接続されたことを確認する為である。制御装置１７９４は、（上述されたような）流体レベル検出器が設けられている場合には、これと信号連通してもよい。従って、制御装置１７９４は、超音波トランスデューサ１７１４の動作パラメータ（オン／オフ、周波数等）、真空パルス発生装置１７１６の動作パラメータ（例えば、図２、図３、図１６Ａ、及び図１６Ｂに示されたようなオン／オフ、パルス振幅、継続時間、周波数、デューティサイクル等）、及び真空源３７１４の動作パラメータ（オン／オフ、真空レベル等）を制御（設定及び調節）するように構成されてよい。
【００９１】
制御装置１７９４は、本明細書に開示の様々な動作モードのうちの幾つかの中で組織除去システム１７００を切り替えるように構成されてよい。これらの動作モードには、水晶体超音波乳化吸引のみのモード、真空パルス発生のみのモード、及び水晶体超音波乳化吸引と真空パルス発生の組み合わせのモードが含まれる。水晶体超音波乳化吸引のみのモードでは、超音波トランスデューサ１７１４は、針１７０４を振動させるように作動し、これによって、針１７０４は超音波エネルギを対象組織に印加する。このモードでは、真空源３７１４は、水晶体超音波乳化吸引モダリティによって粉砕された組織を吸引する為に、所望のレベルの真空を針１７０４に印加するように作動する。吸引経路は真空パルス発生装置１７１６を通り抜けるが、真空パルス発生装置１７１６は真空パルスを印加しない。真空パルス発生のみのモードでは、真空パルス発生装置１７１６は、組織を粉砕する為に針１７０４の遠位先端において真空パルスを印加するように作動する。このモードでは、真空源３７１４は、粉砕された組織を、針１７０４及び真空パルス発生装置１７１６を通して吸引するように作動するが、針１７０４は振動しない。水晶体超音波乳化吸引と真空パルス発生の組み合わせのモードでは、超音波トランスデューサ１７１４及び真空パルス発生装置１７１６の両方が、順次的又は同時に作動するか、或いは、真空パルス発生のみが行われる段階、水晶体超音波乳化吸引のみが行われる段階、及び水晶体超音波乳化吸引及び真空パルス発生が同時に行われる段階が１つ以上続くシーケンスを伴う多段プロセスに従って作動する。外科医は、制御コンソール１７３２、足踏み式制御装置（フットペダル）、又は両方にコマンドを入力することにより、様々なモードを選択してよい。
【００９２】
一般に、「連通する」や「〜と連通している」などの語句（例えば、第１の構成要素が第２の構成要素と「連通する」又は「連通している」）は、本明細書では、２つ以上の構成要素又は要素の間の構造的、機能的、機械的、電気的、信号的、光学的、磁気的、電磁的、イオン的、又は流体的な関係を示す為に使用される。従って、第１の構成要素が第２の構成要素と連通していると言われる事実は、第１の構成要素と第２の構成要素との間に別の構成要素が存在するか、且つ／又は、別の構成要素が第１及び第２の構成要素と作用的に関連付けられるか関わり合う可能性を排除するものではない。
【００９３】
更に、「〜と結合されている」や「〜と結合するように構成されている」や「〜に固定されている」などの語句（例えば、第１の構成要素が第２の構成要素と「結合されている」又は「結合するように構成されている」、又は第２の構成要素に「固定されている」）は、本明細書では、２つ以上の構成要素又は要素の間の構造的、機能的、機械的、電気的、信号的、光学的、磁気的、電磁的、イオン的、又は流体的な関係を示す為に使用される。従って、第１の構成要素が第２の構成要素と結合されていると言われる事実は、第１の構成要素と第２の構成要素との間に別の構成要素が存在するか、且つ／又は、別の構成要素が第１及び第２の構成要素と作用的に関連付けられるか関わり合う可能性を排除するものではない。
【００９４】
ここまでの説明は様々な実施のうちの特定の例を示したものに過ぎず、本発明は、前述の具体例に限定されない。当業者であれば認識されるように、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義されるものであり、更なる様々な実施及び修正に適用されてよい。特に、説明された実施の様々な特徴を組み合わせることは、それらの特徴が互いに矛盾するものでない限り、可能である。従って、前述の実施の説明は、例示及び説明を目的として与えられており、網羅的ではなく、特許請求対象の発明を、開示された厳密な形態に限定するものではない。修正及び変形は、上述の説明に照らして可能であり、或いは、本発明を実施することから明らかになる場合がある。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びそれらの均等物により定められる。
〔付記１〕
ハウジングと、
前記ハウジングから延び、前記ハウジングの外側に開放遠位先端を備える中空針と、
前記ハウジング内に配置され、前記針を機械的に振動させるように構成された超音波トランスデューサと、
前記針と連通しており、前記ハウジングの外側にある真空源と連通するように構成された吸引管路であって、前記針及び前記吸引管路は、前記遠位先端から、前記ハウジングを通って、前記ハウジングから前記真空源に出る吸引経路を画定する、前記吸引管路と、
前記ハウジングの外側に配置され、前記遠位先端において真空パルスを発生させるように構成された真空パルス発生装置であって、前記真空パルス発生装置はアクチュエータ及び可動部材を備え、前記アクチュエータは、前記可動部材を、前記吸引経路を遮断する閉鎖位置と、開放位置との間で交互に動かすように構成されている、前記真空パルス発生装置と、
を備える組織除去装置。
〔付記２〕
前記ハウジングは第１の結合部材を備え、前記真空パルス装置は、前記第１の結合部材と結合するように構成された第２の結合部材を備え、これによって、前記吸引管路は、前記第１の結合部材及び前記第２の結合部材を通って前記真空パルス装置に入り込む、付記１に記載の組織除去装置。
〔付記３〕
前記アクチュエータは、空気圧によって駆動されるか、機械的に駆動されるか、電気的に駆動されるか、電気機械的に駆動されるか、磁気的に駆動されるか、電磁的に駆動される、付記１に記載の組織除去装置。
〔付記４〕
前記可動部材は、前記閉鎖位置において前記吸引管路をつまむように構成されている、付記１に記載の組織除去装置。
〔付記５〕
前記真空パルス装置は、前記吸引経路が通り抜ける弁ポートを備え、前記開放位置では前記弁ポートが開いて前記遠位先端に真空が印加され、前記閉鎖位置では前記弁ポートが閉じて前記遠位先端に真空が印加されなくなる、付記１に記載の組織除去装置。
〔付記６〕
前記可動部材は内部カニューレを備え、前記真空パルス発生装置は、前記内部カニューレの少なくとも一部分の周りに同軸配置された外部カニューレを備え、前記弁ポートは前記外部カニューレ内に形成され、前記開放位置では前記吸引経路は前記弁ポートから前記内部カニューレに入り込み、前記閉鎖位置では前記内部カニューレは前記弁ポートをブロックする、付記５に記載の組織除去装置。
〔付記７〕
前記真空パルス発生装置は、前記ハウジング内で前記吸引管路と連通する吸引入口と、前記吸引入口と連通し、前記弁ポートにおいて流体封止されて前記外部カニューレと接合する移行部と、を備え、前記吸引入口は、第１の軸に沿って前記移行部まで延び、前記内部カニューレは、第２の軸に沿って延び、第１の軸からオフセットされている、付記６に記載の組織除去装置。
〔付記８〕
前記弁ポートは、前記第２の軸に対して９０度の方向を向いており、前記移行部は、前記第１の軸に対して９０度未満の角度で曲がっている、付記７に記載の組織除去装置。
〔付記９〕
前記外部カニューレは、遠位外部カニューレ端部と、前記遠位外部カニューレ端部を流体封止して閉鎖する弾性封止材と、を備え、前記閉鎖位置では前記内部カニューレは流体封止されて前記弾性封止材と接触する、付記６に記載の組織除去装置。
〔付記１０〕
前記弁ポートの内径は前記遠位先端の内径より大きい、付記５に記載の組織除去装置。
〔付記１１〕
前記アクチュエータの、前記開放位置に向かう方向の動きに抗する付勢力を与える為に配置されたばねを備え、前記弁は前記閉鎖位置に向かって付勢されている、付記１に記載の組織除去装置。
〔付記１２〕
前記真空パルス装置は、加圧ガス源、ダイヤフラム、及びチャンバ壁と連通するように構成されたガス導管を備え、前記ダイヤフラム及び前記チャンバ壁は連係して、前記ガス導管が連通するガスチャンバを画定し、前記ダイヤフラムは、前記ガス導管から前記ガスチャンバに流入するガスに対する応答として拡張することが可能であり、前記可動部材は、前記ダイヤフラムの交互の拡張及び収縮に対する応答として前記開放位置と前記閉鎖位置との間で可動である、付記１に記載の組織除去装置。
〔付記１３〕
前記アクチュエータは、前記可動部材と連通するピストンを備える、付記１に記載の組織除去装置。
〔付記１４〕
前記ハウジング内に配置されて前記ピストンと連通するガス導管を備え、前記ガス導管は、加圧ガス源と連通するように構成されており、前記弁及び前記ガス導管は前記ピストンと一緒に可動である、付記１３に記載の組織除去装置。
〔付記１５〕
前記アクチュエータは、弁制御装置と通信するように構成されており、これによって、前記可動部材は、制御可能なパルスパラメータに従って前記吸引カニューレ内に真空パルスを引き起こす為に、前記開放位置と前記閉鎖位置との間で可動である、付記１に記載の組織除去装置。
〔付記１６〕
前記超音波トランスデューサ及び前記真空パルス発生装置は、制御コンソールと通信するように構成されており、前記制御コンソールは、前記組織除去装置を複数の動作モードの間で切り換えるように構成されており、前記複数の動作モードは、前記超音波トランスデューサが動作し、前記真空パルス発生装置が動作停止する、水晶体超音波乳化吸引のみのモードと、前記超音波トランスデューサが動作停止し、前記真空パルス発生装置が動作する、真空パルス発生のみのモードと、前記超音波トランスデューサと前記真空パルス発生装置が順次的又は同時に動作する、水晶体超音波乳化吸引と真空パルス発生のモードと、を含む、付記１に記載の組織除去装置。
〔付記１７〕
付記１に記載の組織除去装置と、
組織収集容器と、
前記真空パルス発生装置から前記組織収集容器まで延びる外部吸引管路と、を備え、
前記吸引経路は、前記針から延び、前記ハウジングを通り抜け、前記真空パルス発生装置を通り抜け、前記外部吸引管路を通り抜けて、前記組織収集容器に入る、
組織除去システム。
〔付記１８〕
制御コンソールを備え、前記制御コンソールは、超音波トランスデューサ及び前記真空パルス発生装置を制御するように構成された制御装置を備える、付記１７に記載の組織除去システム。
〔付記１９〕
前記制御装置は、前記システムを複数の動作モードに切り換えるように構成されており、前記複数の動作モードは、前記超音波トランスデューサが動作し、前記真空パルス発生装置が動作停止中する、水晶体超音波乳化吸引のみのモードと、前記超音波トランスデューサが動作停止し、前記真空パルス発生装置が動作する、真空パルス発生のみのモードと、前記超音波トランスデューサと前記真空パルス発生装置が順次的又は同時に動作する、水晶体超音波乳化吸引と真空パルス発生のモードと、を含む、付記１８に記載の組織除去システム。
〔付記２０〕
前記制御コンソールは、前記超音波トランスデューサと連通する動力源と、前記真空パルス装置の前記アクチュエータと通信する弁制御装置と、前記真空パルス発生装置の前記アクチュエータと連通する加圧ガス源と、前記真空パルス発生装置と連通する真空源と、前記組織収集容器を受けるレセプタクルと、上述のもののうちの２つ以上のものの組み合わせと、からなる群から選択される構成要素を備える、付記１８に記載の組織除去システム。
〔付記２１〕
前記組織収集容器はカセットを備え、前記カセットは、前記外部吸引管路と連通するカセット内部と、前記カセット内部と連通しており、前記真空源と連通するように構成された真空出口と、を備え、前記カセットは、前記カセットが取り外し可能にコンソールに挿入されている設置位置において動作するように構成されており、前記設置位置では前記真空出口は前記真空源と連通する、付記１７に記載の組織除去システム。
〔付記２２〕
前記カセットは、前記外部吸引管路と連通する第１の収集チャンバと、前記第１の収集チャンバより体積が大きい第２の収集チャンバと、前記第１の収集チャンバを前記第２の収集チャンバから隔離しており、前記第１の収集チャンバから前記第２の収集チャンバに通じるボアを備える内部構造と、を備え、
前記カセットはカセット弁を備え、前記カセット弁は、前記ボアを交互に開閉し、前記第１の収集チャンバ内の圧力が前記第２の収集チャンバの圧力より低い場合には閉じられるように構成されており、
前記真空出口は、前記第１の収集チャンバと連通する第１の真空ポートと、前記第２の収集チャンバと連通する第２の真空ポートと、を備える、
付記２１に記載の組織除去システム。
〔付記２３〕
前記コンソールは、前記カセット弁を開くのに十分な真空を前記第２の収集チャンバに印加したり、前記カセットへの真空の印加を停止したりすることにより、前記カセットに印加される真空を調節するように構成されている、付記２２に記載の組織除去システム。
〔付記２４〕
前記真空源と連通し、前記第１の真空ポート及び前記第２の真空ポートにそれぞれ印加される真空のレベルを制御するように構成された真空調整器を備える、付記２２に記載の組織除去システム。
〔付記２５〕
コンソールを備え、前記真空源は前記コンソール内に位置し、前記コンソールは、
前記設置位置において前記カセットを取り外し可能に受けるレセプタクルと、
前記設置位置において前記真空出口と取り外し可能に結合するように構成された真空結合と、
前記設置位置において前記アクチュエータと通信するように構成されていて、制御可能なパルスレートで前記吸引カニューレ内に真空パルスを引き起こす為に、前記組織除去装置の前記弁の、前記開放位置と前記閉鎖位置との間での動きを制御する弁制御装置と、を備える、
付記１７に記載の組織除去システム。
〔付記２６〕
前記アクチュエータと連通するガス導管を備え、
前記カセットは、前記外部吸引管路及び前記真空出口と連通する収集チャンバと、前記カセットの外側から前記カセット内に通じるガスポートと、を備え、
前記コンソールは、前記弁制御装置と通信する加圧ガス源と、前記設置位置において前記ガスポートと取り外し可能に結合するように構成されたガス結合と、を備え、
前記ガス導管は、前記組織除去装置の前記ハウジングを通り抜け、前記カセット入口を通り抜けて、前記ガスポートと連通し、前記設置位置では前記ガス導管は前記弁制御装置と連通する、
付記２５に記載の組織除去システム。
〔付記２７〕
真空オン期間とその後の真空オフ期間とがパルス周期を形成する真空パルスの系列として、パルス化された真空を与えるように構成された制御装置を備え、前記真空パルスは、前記パルス周期によって決まる周波数で生成される、付記１７に記載の組織除去システム。
〔付記２８〕
真空オン期間とその後の真空オフ期間とがパルス周期を形成する真空パルスの系列として、パルス化された真空を与えるように構成された制御装置を備え、前記真空パルスは、所与のパルス周期における真空オン期間を調節することによって決定されるデューティサイクルで生成される、付記１７に記載の組織除去システム。
〔付記２９〕
前記弁ポートの開度を制御することと、最大真空レベル及び最小真空レベルで定義される真空パルスの系列として、パルス化された真空を与えることと、を行うように構成された制御装置を備え、前記最大真空レベル及び前記最小真空レベルは、前記弁ポートの開度に対応し、前記最大真空レベルは、前記弁ポートの開度が最大１００％であることに対応し、前記最小真空レベルは、前記弁ポートの開度が０％以上であることに対応する、付記１７に記載の組織除去システム。
〔付記３０〕
ユーザ入力を受けて前記吸引経路内の流量を決定することと、前記ユーザ入力に基づく前記流量の制御を、前記真空源によって与えられる基礎真空を制御することにより行うことと、を行うように構成された制御コンソールを備える、付記１７に記載の組織除去システム。
〔付記３１〕
手術部位から組織を除去する方法であって、
組織除去装置の中空針の遠位先端を前記手術部位に挿入するステップであって、前記針には前記組織除去装置の超音波トランスデューサが結合されており、前記針は真空パルス発生装置と流体連通している、前記挿入するステップと、
前記組織除去装置を動作させて前記手術部位内の組織を粉砕するステップであって、前記組織除去装置を前記動作させることは、
前記超音波トランスデューサが前記針を振動させ、前記真空パルス発生装置が動作停止する、水晶体超音波乳化吸引のみのモードと、
前記超音波トランスデューサが動作停止し、前記真空パルス発生装置が前記遠位先端から前記組織に真空パルスを印加する、真空パルス発生のみのモードと、
前記超音波トランスデューサが前記針を振動させ、前記真空パルス発生装置が、前記針を振動させることに続いて、又はこれと同時に、前記遠位先端から前記組織に真空パルスを印加するように動作する、水晶体超音波乳化吸引と真空パルス発生のモードと、からなる群から選択されるモードに従って行われる、前記粉砕するステップと、
前記粉砕された組織を、前記針に通して、前記真空パルス発生装置に通して、組織収集場所まで吸引するステップと、
を含む方法。
【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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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