(57)【要約】      （修正有）【課題】噛み合せ精度の高い刃物を形成することのできる硝子体カッターの製造方法、及び該方法を用いて得られる硝子体カッターを提供する。【解決手段】眼球内の硝子体を筒内部に吸引するための開口部３を有するとともに該開口部のエッジを内刃１２ａとして用いる内筒部１０と、該内筒部を摺動可能に嵌合する外筒部１であって前記内筒部の外壁形状を電気鋳造法によって転写することによって形成された内壁形状を有するとともに前記硝子体を前記内筒部内に吸引するための吸い込み口となる開口部が形成され，該開口部のエッジを外刃として用いる外筒部と、を備え、前記内筒部を前記外筒部に対して駆動させることにより吸引した前記硝子体を切除することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼球内の硝子体を筒内部に吸引するための開口部を有するとともに該開口部のエッジを内刃として用いる内筒部と、該内筒部を摺動可能に嵌合する外筒部であって前記内筒部の外壁形状を電気鋳造法によって転写することによって形成された内壁形状を有するとともに前記硝子体を前記内筒部内に吸引するための吸い込み口となる開口部が形成され，該開口部のエッジを外刃として用いる外筒部と、を備え、前記内筒部を前記外筒部に対して駆動させることにより吸引した前記硝子体を切除することを特徴とする硝子体カッター。
【請求項２】
請求項１の硝子体カッターにおいて、前記内筒部及び外筒部の開口部は両筒部の先端に各々形成されており、前記内筒部を前記外筒部に対して軸中心に回転運動させることにより吸引した前記硝子体を切除することを特徴とする硝子体カッター。
【請求項３】
請求項２の硝子体カッターにおいて、前記外筒部に形成された前記開口部の内壁側エッジを外刃として用い、前記内筒部に形成された開口部の外壁側エッジを内刃として用いることを特徴とする硝子体カッター。
【請求項４】
請求項３記載の硝子体カッターと、該硝子体カッターの前記開口部を通して眼球内の硝子体を吸引するための吸引手段と、前記内筒部を外筒部内にて軸中心に回転運動させるための回転駆動手段と、を備えることを特徴とする硝子体手術装置。
【請求項５】
請求項４の硝子体手術装置は、前記外筒部の先端に設けられ網膜と外筒部先端との距離を検知するための距離検知手段と、該距離検知手段による距離検出によって網膜に前記外筒部先端が所定距離内に接近したことを報知する報知手段と、を設けたことを特徴とする硝子体手術装置。
【請求項６】
先端に曲面を有する内筒部の外壁形状を形成する第１ステップと、該第１ステップにて形成された内筒部の外壁形状を電気鋳造法によって転写することによって、外筒部の内壁形状とする第２ステップと、外筒部及び内筒部の先端に開口部からなる刃物を形成する第３ステップと、を有することを特徴とする硝子体カッターの製造方法。
【請求項７】
請求項６の第３ステップにおいて、前記外筒部の先端に形成される開口部は外刃として用いるためにその内壁側エッジが鋭角となるように形成され、前記内筒部は内刃として用いるためにその外壁側エッジが鋭角となるように形成されることを特徴とする硝子体カッターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼球内の硝子体を切除するための硝子体カッター及び該硝子体カッターを備える硝子体手術装置、並びに硝子体カッターを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
硝子体手術で使用される硝子体カッターは、固定された外筒刃（外刃）の先端付近の側面に設けられた吸引孔から眼内の硝子体を吸引により嵌入させた状態で内筒刃（内刃）を作動し、硝子体を切除する。このような内刃の作動方式には、内刃を往復運動させることにより硝子体を切除するギロチン式や、外刃と同じように先端付近の側面に吸引孔を設けた内刃を用いて、内刃を外刃内で軸中心に回転させることにより硝子体を切除する回転式が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−５２９４０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したような、ギロチン式あるいは回転式の硝子体カッターは、いずれも外刃と内刃とを噛み合せることによって硝子体を切除するものであるが、このような方式による切除方法は外刃と内刃との噛み合せを高い精度で確保する必要がある。しかしながら、従来の硝子体カッターは外筒及び内筒の形状を全て切削加工により形成しているため、高い噛み合せ精度を確保することが困難であった。
また、網膜に近接する硝子体を効率よく取り除くために、硝子体カッターの先端にて硝子体を吸引、切除する硝子体カッターが望まれている。しかしながら、前者のギロチン式ではその切除方式の構造上、硝子体カッターの先端に吸引孔を設けることはできない。また、後者の回転式では硝子体カッターの先端に設けることは可能であるが、先端を刃物として機能させるためには高精度な加工を必要とするため、回転式の硝子体カッターでも先端に刃物を形成することは非常に困難であるとされている。
上記従来技術の問題点に鑑み、噛み合せ精度の高い刃物を形成することのできる硝子体カッターの製造方法、及び該方法を用いて得られる硝子体カッターを提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１）  眼球内の硝子体を切除する硝子体カッターであって、前記硝子体を筒内部に吸引するための開口部を有するとともに該開口部のエッジを内刃として用いる内筒部と、該内筒部を摺動可能に嵌合する外筒部であって前記内筒部の外壁形状を電気鋳造法によって転写することによって形成された内壁形状を有するとともに前記硝子体を前記内筒部内に吸引するための吸い込み口となる開口部が形成され，該開口部のエッジを外刃として用いる外筒部と、を備え、前記内筒部を前記外筒部に対して駆動させることにより吸引した前記硝子体を切除することを特徴とする。
（２）  （１）の硝子体カッターにおいて、前記内筒部及び外筒部の開口部は両筒部の先端に各々形成されており、前記内筒部を前記外筒部に対して軸中心に回転運動させることにより吸引した前記硝子体を切除することを特徴とする。
（３）  （２）の硝子体カッターにおいて、前記外筒部に形成された前記開口部の内壁側エッジを外刃として用い、前記内筒部に形成された開口部の外壁側エッジを内刃として用いることを特徴とする。
（４）  本発明の硝子体手術装置は、（３）記載の硝子体カッターと、該硝子体カッターの前記開口部を通して眼球内の硝子体を吸引するための吸引手段と、前記内筒部を外筒部内にて軸中心に回転運動させるための回転駆動手段と、を備えることを特徴とする。
（５）  （４）の硝子体手術装置は、前記外筒部の先端に設けられ網膜と外筒部先端との距離を検知するための距離検知手段と、該距離検知手段による距離検出によって網膜に前記外筒部先端が所定距離内に接近したことを報知する報知手段と、を設けたことを特徴とする。
（６）  本発明の硝子体カッターの製造方法は、先端に曲面を有する内筒部の外壁形状を形成する第１ステップと、該第１ステップにて形成された内筒部の外壁形状を電気鋳造法によって転写することによって、外筒部の内壁形状とする第２ステップと、外筒部及び内筒部の先端に開口部からなる刃物を形成する第３ステップと、を有することを特徴とする。
（７）  （６）の第３ステップにおいて、前記外筒部の先端に形成される開口部は外刃として用いるためにその内壁側エッジが鋭角となるように形成され、前記内筒部は内刃として用いるためにその外壁側エッジが鋭角となるように形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、噛み合せ精度が高く、切れ味の良い刃物を硝子体カッターの先端に設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明について一実施形態を挙げ、図面に基づいて以下に説明する。図１は本実施形態における硝子体カッターの先端部の構成を示した図である。
図１（ａ）は、外刃が設けられた外筒部１を側面からみた概略断面図である。外筒部１はその外径が０．７ｍｍ〜１．５ｍｍ程度、厚みが０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度を有した中空の筒形状を有しており、その先端は曲面２を有しており一部を除いて塞がっている。なお、先端は丸み（曲面）を有していなくともよいが、網膜とカッター先端との接触による網膜のダメージを考慮すると、先端は丸みを有している方が好ましい。
【０００７】
３は先端の曲面２の一部分を切り欠くことにより設けられた開口部である。この開口部３は、硝子体を筒内に吸引する際の吸引口となるとともに開口部３の内壁側のエッジが外刃３ａとして機能するようになっている。なお、外筒部１の内壁形状は、後述する内筒部の外壁形状と略一致する形状となっている。
【０００８】
図１（ｂ）は、外筒部１内に収められる内筒部１０を側面からみた概略断面図である。内筒部１０の外径は、外筒部１の内径と略一致する大きさであり、外筒部１内に内筒部１０を嵌合させた状態で、外筒部１の内部にて内筒部１０が回転可能に保持される。なお、内筒部１０が外筒部１に嵌合された状態で、内筒部の軸中心に回転可能に保持されるために、外筒部内壁と内筒部外壁との間に数μｍ〜数十μｍ程度の間隙を有している。内筒部１０の先端は、外筒部１の先端内壁と略一致する曲面１１を有しており一部を除いて塞がっている。１２は内筒部１０先端の曲面１１の一部を切り欠くことにより設けられた開口部である。この開口部１２は、硝子体を筒内に吸引する際の吸引口となるとともに開口部１２の外壁側のエッジが内刃１２ａとして機能するようになっている。また、内筒部１０の基端側には後述する吸引装置及び回転駆動装置が取り付けられており、内筒部１０を外筒部１内で軸中心に回転運動させるとともに、内筒部１０の内部空間１３に開口部１２ａから硝子体を吸引させることができる。
【０００９】
図２は外筒部１内に内筒部１０を嵌合させた状態を上方から見たときの外観略図である。
図２に示すように、外筒部１の開口部３内に内筒部１０の開口部１２が位置する状態のときに、眼球内の硝子体が内筒部１０の内部空間１３（吸引路）に吸引できるようになっている。なお、本実施形態の硝子体カッターは、外筒部１に形成された開口部３と内筒部１０に形成された開口部１２とが重なっている状態（開口部３から開口部１２が見えている開放状態）から、両開口部が重なっていない状態（開口部３から開口部１２が見えない閉塞状態）に回転移動することによって硝子体を切断するものとしている。
【００１０】
図３は硝子体カッターの外筒部１と内筒部１０とが嵌合した状態における内筒部１０の回転動作の様子を示した断面図であり、図４は図３の回転動作の様子を正面から見たときの拡大断面図である。
【００１１】
図３（ａ）は、外筒部１の開口部３と内筒部１０の開口部１２とが重なり合っている状態を示しており、図４（ａ）は図３（ａ）のＡ方向から見たときの断面図である。前述したように、開口部３に対して開口部１２が重なり合うように位置しているとき（図示する状態）では、両開口部を通して内筒部１２の内部空間１３へ硝子体が吸引できるようになっている。また、図３（ｂ）に示すように内筒部１０が回転をして開口部３と開口部１２とが重なり合わない状態に回転移動したとき（図４（ｂ）の状態）は、眼球内の硝子体は内筒部１０の内部空間１３に吸引されないとともに、外刃３ａと内刃１２ａとの噛み合せによって硝子体が切断されていることとなる。
【００１２】
前述したように外筒部１の内壁形状は、内筒部１０の外壁形状と略一致した形状を有しているため、外筒部１内部に内筒部１０を嵌合させると、ほとんど隙間なくぴったりと両者が嵌め合うことができる。その結果、外刃３ａと内刃１２ａとの噛み合せ精度が非常に高くなり、硝子体を無理なく切断することができる。
【００１３】
次に、前述したような外筒部１と内筒部１０とを製造する方法を図５に示し、説明する。
内筒部１０と同径の金属製（例えばステンレス等）のパイプ材の先端を電着や溶着により開口を塞いでおき、その先端に対してバイト等による旋盤加工や砥石による研削加工を行って曲面１１を形成し、内筒部１０の外壁形状を得て、これを図５（ａ）に示す金属母型１００とする。次に、図５（ｂ）に示すように、この金属母型１００を陰極としてスルファミン酸ニッケル液等からなる電気鋳造用電解液内に入れ、硫黄を含有したニッケルプレート１０１を陽極として用い、電源より電極間に所定の電圧を印加して金属母型１００表面（陰極）にニッケルを析出させる。ニッケルの析出量は、印加する電圧と時間によって制御し、金属母型表面に外筒部１が必要とする厚み（本実施形態では０.０５ｍｍ〜０.２ｍｍ程度）が得られるまで析出させるようにする。このとき金属母型１００全体にできるだけ均一にニッケルの析出が行われるようにするために、金属母型１００を電解液内にて回転させながらニッケルの析出を行うようにする。金属母型の回転速度はニッケルが母型全体に対して均一に析出できるような回転速度であればよく、例えば１０ｒｐｍ以上２００ｒｐｍ以下程度である。
【００１４】
このような電気鋳造法によって金属母型１００に析出したニッケルにより形成されたニッケル筒１０２が得られたら、ニッケル筒１０２付きの金属母型を電解液から取り出す。その後、図５（ｃ）に示すように、ニッケル筒１０２から金属母型１００を離型する。ニッケル筒１０２から金属母型１００を離型させる場合は、例えばニッケル筒１０２をストッパー１０３に当てた状態にしておき、金属母型１００をニッケル筒１０２から引き抜くようにすればよい。このような方法により内筒部１０（金属母型１００）の外壁形状がニッケル膜１０２の内壁形状として転写されたこととなる。
【００１５】
次に、ニッケル筒１０２の先端の一部をエンドミル等により加工（切削）することにより、開口部３を形成し、これを図１（ａ）に示した外筒部１とする。なお、開口部３の形成は、エンドミルの先端を外筒部１の曲面３に当てるのではなく、エンドミルを外筒部１に対して直角におき、エンドミルの側壁（腹）を外筒部１の先端に当てて切削する（外筒部の軸とエンドミルの軸とが直角となるように切削する）ように加工することにより、開口部３の内壁側のエッジを鋭角に形成する。これにより図１（ａ）に示す開口部３の内壁側のエッジが鋭い刃物（外刃３ａ）として機能する。なお、本実施形態ではエンドミルを用いて外刃３ａを形成するものとしているが、これに限るものではなく、開口部３を形成するとともに内壁側エッジを鋭角に形成することのできる加工方法であればよい。例えば、電気鋳造法を用いることによって得られた複数のニッケル筒１０２を横一列に並べておき、ニッケル筒１０２の軸方向に対してその回転方向が直角なるようにして回転砥石を上方から押し当て、ニッケル筒先端の一部を研削することにより、一度に複数のニッケル筒に対して内壁側エッジが鋭角に形成された開口部３を得ることができる。なお、開口部形成に用いる砥石の研削面は、図１（ａ）に示すような開口部３のエッジ形状を形成するための曲面を持たせておくことが好ましい。
また、外筒部１の内部はバリとりや内筒部１０を回転可能に嵌合させるために、多少研磨しておくことが好ましい。
【００１６】
一方、金属母型１００はニッケル筒１０２からの離型後、内壁を研磨するとともに先端の一部をエンドミル等により研削することにより、開口部１２を形成し、これを図１（ｂ）に示した内筒部１０とする。なお、開口部１２の形成は、エンドミルの先端を内筒部１０に当てて研削するように加工することにより、開口部１２の外壁側のエッジが鋭角になるようにする。これにより図１（ｂ）に示す開口部１２の外壁側のエッジが鋭い刃物（内刃１２ａ）として機能する。また、開口部１２の形成は、エンドミルによる加工前に放電加工によって内筒部１０の先端に所定の開口を形成しておき、仕上げのみをエンドミルにて機械加工することもできる。
【００１７】
また、本実施形態では中空の金属母型を使用するものとしているが、これに限るものではなく、中実の金属母型を用いてもよい。このような場合には、金属母型１００と外径形状が同じパイプ材を別途用意し、その先端の開口を電着や溶着により塞いでおく。その後、このパイプ材を金属母型１００と同形状の先端曲面を有するように研削加工することにより、金属母型１００の先端曲面と同じ曲面形状を有した内筒部１０を得ることができる。
【００１８】
一般的に、外形（外壁形状）を加工する場合には、旋盤や研削盤を用いて寸法精度よく精密な加工を行うことが可能であるが、内形（内壁形状）を加工する場合には、汎用性の高い加工方法や計測測定手段が無く、所望する寸法精度を確保することが非常に困難である。しかしながら、本実施形態では上述したように電気鋳造法を用いることにより、外筒部の内壁形状を内筒部の外壁形状に合わせて精度よく形成させることができる。その結果、外筒部に形成される外刃と内筒部に形成される内刃との噛み合せ精度が非常に高くなるため、先端であっても切れ味の良い刃物を形成することができる。
【００１９】
次に、このような外筒部及び内筒部を用いた硝子体カッター及び硝子体手術装置の構成を図６に示し、説明する。
ハンドピースである硝子体カッター２０には、前述した開口部３及び外刃３ａが設けられた外筒部１がハウジング２１に固定され、外筒部１内には前述した開口部１２及び内刃１２ａが設けられた内筒部１０が軸中心に回転可能な状態で嵌合されている。内筒部１０の基端は、予め溶接や電着等によって塞がれており、この基端には接合部材２２を介して駆動手段であるモータ２３が接続されている。モータ２３は接続ケーブル２６を介して硝子体手術装置本体の制御部３０と電気的に接続されており、制御部３０からの制御信号に基づいて駆動する。また、内筒部１０の側壁には、切除した硝子体Ｖを筒内の内部空間１３（吸引路）からハウジング２１内に設けられた吸引室２４に送り出すための送出孔１０ａが設けられている。また、ハウジング２１内に設けられた吸引室２４に接続されるチューブ２５は、硝子体手術装置本体に設けられた吸引ポンプ３１に接続されている。
【００２０】
一方、硝子体手術装置本体は、大別して装置全体の駆動制御を行うための制御部３０、硝子体を吸引するために吸引圧を発生させる吸引ポンプ３１、廃液袋３２、吸引ポンプ３１や硝子体カッター２０を駆動させるためのフットスイッチ３３、各種の手術条件を設定するための設定パネル３４から構成される。制御部３０は、フットスイッチ３３からの動作信号や設定パネル３４の設定値に応じて、モータ２３や吸引ポンプ３１等を駆動制御する。
【００２１】
以上のような構成を備える硝子体手術装置において、以下にその動作を説明する。
手術の準備として、設定パネル３４の各スイッチにより手術条件（吸引圧、硝子体カッターのカッティング速度等）を設定する。術者は、図示なき灌流瓶からの灌流液を患者眼眼内に導くとともに、硝子体カッター２０の外筒部１を眼内に挿入し、開口部３を混濁部等の患部に位置するように配置する。本実施形態の硝子体カッターは、先端に刃物が形成しているため、網膜近傍に位置する硝子体に刃物を効率よく接触させることができる。その後、フットスイッチ３３を踏込み操作することで、設定されたカッティング速度及び吸引圧で硝子体カッター２０を駆動させる。
【００２２】
モータ２３は設定されたカッティング速度を維持しながら内筒部１０を正逆回転させる。内筒部１０を正逆回転させるのは、硝子体が硝子体カッターに巻き込まれ難くするためである。内筒部１０が軸中心に回転する際、外筒部１の開口部３と内筒部の開口部１２とが重なり合う状態になると、開口部３は開放状態となり、開口部３及び開口部１２を通して内部空間１３に硝子体Ｖが引き込まれる。さらに内筒部１０が回転し、開口部３と内筒部の開口部１２とが重なり合わない状態になると、開口部３は閉塞状態となり、図４に示す外刃３ａと内刃１２ａとの噛み合せによって硝子体Ｖが切断されることとなる。切断された硝子体Ｖは、吸引ポンプ３１による吸引圧によって送出孔１０ａから吸引室２４に吸引され、さらにチューブ２５を介して廃液袋３２に排出される。
【００２３】
以上の実施形態では、内筒部１０を軸中心に正逆に回転させるものとしているが、これに限るものではなく、内筒部１０の回転動作により外筒部１の開口部３が開放状態と閉塞状態とに移行できればよい。例えば、内筒部１０（内刃１２ａ）を正逆回転させず一方向のみの回転運動を行うようにすることもできる。
また、本実施形態ではモータの回転により内筒部１０を回転運動させるものとしているが、これに限るものではなく、直線運動を回転運動に変換する機構を設けるとともに圧縮ポンプ、電磁弁、ダイアフラム等を用いて空気圧により内筒部１０を回転運動させるような構成とすることもできる。
さらに、本実施形態では硝子体カッターの先端に刃物を設けるものとしているが、これに限るものではなく、従来知られている先端付近の側面に開口部を設けた硝子体カッターにおいても、外刃と内刃との噛み合せ精度を高める目的として本発明を適用することはいうまでもない。
【００２４】
また、本実施形態の硝子体カッターに網膜と硝子体カッター先端との距離を検知して報知する手段を設けることにより、硝子体カッターが網膜に近づきすぎて網膜を吸い込んでしまったり傷つけたりすることを予防することができる。図７は本実施形態の硝子体カッターに硝子体カッターの先端と網膜との距離を検出するためのセンサ２００を設けた構成を示したものである。センサ２００は超音波や光を送信し、その反射信号を受信することにより距離を検知するものであり、図示するように硝子体カッター先端に取り付けられる。
【００２５】
このような構成を備える硝子体カッターでは、センサ２００によって受信される信号が図６に示す制御部３０によって常時検知されている。制御部３０は、検知する信号レベルが所定値以上になると、図示なきモニタにその旨の表示を行ったり、警告音を鳴らしたりすることにより、使用者に網膜と硝子体カッター先端との距離が所定内に近づいた旨の報知を行う。また、制御部３０は前述した報知手段による網膜への接近警告の報知に加え、吸引ポンプ３１による吸引力を弱めて、硝子体カッターへの網膜の吸引の抑制を行ったり、硝子体カッターの駆動自体をストップすることもできる。
【００２６】
また、センサ２００と制御部３０とを電気的に接続するための電線は、前述した電気鋳造技術を用いて外筒部１の壁内に埋め込む（外筒の壁に固着させる）ことも可能である。外筒１の壁内に電線を埋め込む場合には、図５（ｂ）に示した外筒部形成においてある程度の壁厚が得られたところで一旦電気鋳造を止め、絶縁材料にて被覆した電線をニッケル筒１０２に這わせておき、再び電気鋳造法を用いて所定の壁厚になるまでニッケルの析出を続けるようにする。このときセンサ２００と接続させる側の電線先端は、析出したニッケルを簡単に取り除けるように、予め保護部材等にてカバーしておくことが好ましい。
【００２７】
なお、絶縁被覆された電線にニッケルが析出し難く、外筒部１の壁内に埋め込むことが難しい場合には、電線を被覆する絶縁部表面に予めニッケル等でメッキ処理を施すようにしてもよい。また、本実施形態では電線と外筒部１とを一体化させた後でセンサ２００と電線とを接続するものとしているが、これに限るものではなく、予めセンサ２００と電線とを接続させた状態で外筒部１に設置しておき、その後前述したような電気鋳造法を用いて電線のみを外筒部１の壁内に埋め込むようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態における外筒部と内筒部の先端周辺の形状を示した断面図である。
【図２】外筒部に内筒部を嵌合させた状態を示した外観略図である。
【図３】外筒部に内筒部を嵌合させた状態を示した側面断面図である。
【図４】外筒部に内筒部を嵌合させた状態を示した正面断面図である。
【図５】外筒部と内筒部の製造方法を示した概略図である。
【図６】本発明の硝子体カッターを用いた硝子体手術装置の概略構成図である。
【図７】本実施形態の硝子体カッターにセンサを取り付けた例を示した図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  外筒部
３  開口部
３ａ  外刃
１０  内筒部
１２  開口部
１２ａ  内刃
２０  硝子体カッター
２３  モータ
３０  制御部
【図１】
2005185427.tif 000003
【図２】
2005185427.tif 000004
【図３】
2005185427.tif 000005
【図４】
2005185427.tif 000006
【図５】
2005185427.tif 000007
【図６】
2005185427.tif 000008
【図７】
2005185427.tif 000009