(57)【要約】【課題】  沸騰室を自給式とし、吸引する物質でチューブが塞がれても作動可能な外科手術用のハンドピース用の先端部材を提供する。【解決手段】  間隔を空けて配置した少なくとも２本の導電性チューブ（１２，１４）を備え、そのチューブを絶縁体１６で分離する。インナーチューブ１２内部を、液化した組織の吸引に使用する。アウターチューブ１４を、灌流路４１を形成する軟らかい灌流スリーブ１９で囲む。チューブ１２の末端を、沸騰領域１８を形成するためチューブ１４の内側で終結する。灌流路４１からの手術用液体は、チューブ１４内のポート４３を通じて沸騰領域１８へ流入可能とする。沸騰領域１８内の手術用液体を急速に沸騰させるため、チューブ１２とチューブ１４の間に電流を流す。沸騰した液体は、チューブ端間のリング外へ急速に膨張し、高熱液体を目標組織に触れさせ、その結果、組織を液化し吸引可能にする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドピース用の先端部材であって、
ａ）末端を有する導電性のインナー吸引チューブと、
ｂ）前記インナーチューブの前記末端を通り越して先端へ伸び、前記インナーチューブについて同軸的に間隔を空けて配置される末端を有する導電性のアウターチューブと、
ｃ）前記インナーチューブと前記アウターチューブとの間に配置される絶縁体と、
ｄ）前記アウターチューブを囲み、且つ手術用液体が流れることが可能な灌流路を形成する灌流スリーブと、
ｅ）前記アウターチューブの前記末端と前記インナーチューブの末端との間のアウターチューブによって形成される沸騰領域と、
ｆ）前記沸騰領域と前記灌流路を流入可能に接続するバイパスポートと、
を有することを特徴とする先端部材。
【請求項２】
電極間の電流の流れが、前記手術用液体を沸騰させる能力を有する、請求項１に記載の先端部材。
【請求項３】
前記インナーチューブは誘電体コーティングを備え、且つ前記沸騰領域は前記インナーチューブの前記誘電体コーティングの一部を取り除くことによって形成される、請求項１に記載の先端部材。
【請求項４】
電極間の電流の流れが、液体中に0.01グラムから50グラム間の圧力パルス力を生み出す能力を有する、請求項１に記載の先端部材。
【請求項５】
ハンドピース用の先端部材であって、
ａ）末端を有し且つ誘電体コーティングを備える導電性のインナー吸引チューブと、
ｂ）前記インナーチューブの前記末端を通り越して先端へ伸び、前記インナーチューブについて同軸的に間隔を空けて配置される末端を有する導電性のアウターチューブと、
ｃ）前記インナーチューブと前記アウターチューブとの間に配置される絶縁体と、
ｄ）前記アウターチューブを囲み、且つ手術用液体が流れることが可能な灌流路を形成する灌流スリーブと、
ｅ）前記アウターチューブの前記末端と前記インナーチューブの末端との間に位置し、且つ前記インナーチューブから前記誘電体コーティングの一部を取り除くことによって形成される沸騰領域と、
ｆ）前記沸騰領域と前記灌流路を流入可能に接続するバイパスポートと、
を有することを特徴とする先端部材。
【請求項６】
電極間の電流の流れが、前記手術用液体を沸騰させる能力を有する、請求項５に記載の先端部材。
【請求項７】
電極間の電流の流れが、液体中に0.01グラムから50グラム間の圧力パルス力を生み出す能力を有する、請求項５に記載の先端部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に椎間板及び白内障手術の最小侵襲手術分野に関するものであり、さらに詳しくは、液化（liquefraction）手法を実践するためのハンドピースに関する。
【背景技術】
【０００２】
簡潔に言って、人間の眼は、角膜と呼ばれる透明な外縁部を通して光を透過させ、網膜上に水晶体で像を結ぶことによって視力を提供するように機能する。結像された画像の質は、眼の大きさ、形、角膜及び水晶体の透過性を含む多数の要因に依存する。
【０００３】
年齢又は疾病が、水晶体の透過性を損なった場合、網膜へ透過される光が弱くなるため、視力が低下してしまう。水晶体のこの不全は医学的に白内障として知られている。こうした状態で受け入れられている治療は、水晶体の外科的除去及び人工眼内レンズ（ＩＯＬ）によるレンズ機能の置き換えである。
【０００４】
アメリカにおいては、白内障化した水晶体の大多数は超音波白内障乳化吸引術（phaco-emulsification）と呼ばれる外科的手法で取り除かれる。この術中、超音波白内障乳化吸引術用の薄い切断先端部材が病気になった水晶体内に挿入され、超音波で振動する。その振動切断先端部材は、水晶体を眼の外へ吸引可能なように水晶体を液化若しくは乳化する。病気になった水晶体が、一度取り除かれると、人工レンズで置き換えられる。
【０００５】
近年、水晶体の硬い核のような組織を液状化若しくはゲル化するために、熱水（約４５℃〜１００℃）又は食塩水の注入を含む、新しい組織除去手法が発展してきており、そのため液化組織を吸引することを可能としている。吸引は、熱せられた液体の注入及び相対的に冷えた液体の注入とともに実施され、そのため熱せられた液体を素早く取り除き、冷却する。この手法の一つの応用は、米国特許第５６１６１２０号（アンドリュー他）により詳しく述べられており、その全体がここに参照として組み込まれる。しかしながら、その公報に開示された装置は、外科手術用ハンドピースとは別に液体を熱する。ハンドピースに送り出すチューブは代表的に２メータ長にも達し、そのチューブの長さを下っていくうちに熱せられた液体はかなり冷えてしまう可能性があるため、熱せられた液体の温度制御は困難である。
【０００６】
組織を取り除くために、電子的外科手術用ハンドピースを使用することが知られている。例えば、その全体がここに参照として組み込まれる米国特許第５００９６５６号（レイメル）は、絶縁体で分離されたインナーチューブとアウターチューブを備えた電子的外科手術用ハンドピースについて記述している。電流がインナーチューブとアウターチューブとの間に流れてスパークを生じ、そのスパークが組織を切断するために用いられる。この装置は、スパークを生じ易くするために電極間に故意にエアギャップを設けており、切断媒体として熱せられた液体を使用しない。
【０００７】
さらに、その全体、特にコラム２の４０行〜６７行、コラム３の１行〜６７行、コラム４の１行〜２７行の資料がここに参照として組み込まれる米国特許第６１５６０３６号（サスマン他）は、同軸的に間隔を空けて配置された少なくとも二つの電気的な導管とともに先端部材を備えた外科手術用ハンドピースを開示している。その導管は電気的な絶縁体で分離されている。インナーチューブの内側は液化した組織の吸引に使用される。そのインナーチューブの末端は沸騰領域を形成するために丁度アウターチューブの内側で終わっている。電流は、沸騰領域内のどのような外科手術用の液体も急速に沸騰するようにインナーチューブとアウターチューブの間を通る。沸騰した液体は、チューブ端間のリングの外へ急激に広がり、熱い液体を目標組織に接触させ、その結果組織を液化し、組織が吸引されることを可能とする。しかしながら、これらの参照文献では、灌流液源を備えた先端部材は記述されていない。液体は、吸引開口部を通して沸騰領域に入らなければならない。その吸引開口部は除去された物質で塞がれ、沸騰室は手術用液体で満たされない可能性がある。
【０００８】
それ故、液体を内部で熱することが可能で、液化手法を実施するために使用される、高圧、高上昇比の波若しくはパルスを生成することが可能であり、且つ吸引開口部が塞がれても手術用液体が沸騰室へ入るための経路を含む外科手術用ハンドピースについての必要性は、依然として存在したままである。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５６１６１２０号明細書
【特許文献２】米国特許第５００９６５６号明細書
【特許文献３】米国特許第６１５６０３６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の１つの目的は少なくとも２本のチューブを備える先端部材を有する外科手術用ハンドピースを提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、組織除去の液化手法の実践のためのハンドピースを提供することにある。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、少なくとも２本の同軸チューブを備える先端部材を有する、自給式の外科手術用ハンドピースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、同軸的に間隔を空けて配置された少なくとも二つの電気的な導管を備えた先端部材を有する外科手術用ハンドピースを提供することによって、先行技術を改良する。その導管は電気的絶縁体で分離される。インナーチューブの内部は液状化した組織の吸引に使用される。アウターチューブは灌流路を形成する軟らかい灌流スリーブで囲まれる。内部のチューブの末端は、沸騰領域を形成するためにアウターチューブの内側で終わる。灌流路からの手術用液体はアウターチューブ内の孔若しくはポートを通じて沸騰領域へ入ることが可能である。沸騰領域においてどのような手術用液体も急速に沸騰するようにインナーチューブとアウターチューブとの間に電流が通る。沸騰した液体は、チューブ端間のリングの外へ急激に広がり、熱い液体を目標組織に接触させ、その結果組織を液化し、組織が吸引されることを可能とする。そのような構成は沸騰室を自給式とし、アウターチューブが物質で塞がれたとしても操作可能とすることが可能である。
【００１４】
これら及び他の利点、及び本発明の目的は以下に示す詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１及び図３で明らかに見て取れるように、本発明において、ハンドピース９に使用される先端部材１０は、一般的に絶縁体１６で分離されるインナーチューブ１２及びアウターチューブ１４を有する。インナーチューブ１２は、好適には約0.7112mm（0.028インチ）といった内径を持ち、好適には約0.8128mm（0.032インチ）といった外径を持つ。アウターチューブ１４は、好適には約1.0668mm（0.042インチ）といった外径を持つ。インナーチューブ１２及びアウターチューブ１４は、ステンレススチール若しくはチタニウムチューブのような導電性材料で作成してもよい。絶縁体１６は、ポリイミド、シリコン、若しくはセラミックといった、高温耐性がある非導電性の材料で作成してもよい。絶縁体１６は、好適には、例えば約0.0762mm（0.003インチ）の厚みを有する。インナーチューブ１２は、環状沸騰領域１８を形成するために除去された部分を持つ誘電体コーティング１７を含んでもよい。コーティングは好適な材料で行えばよく、パリレン蒸着とともに用いるのが好ましい。
【００１６】
アウターチューブ１４は遠位でインナーチューブ１２を通り越して延長され、その距離は0mmから0.7112mm（0.028インチ）の間であり、約0.3556mm（0.014インチ）であることが好ましい。絶縁体１６は、インナーチューブ１２の終端より先に終わり、インナーチューブ１２は内部絶縁体１６を通り越して伸びる。絶縁体１６を通り越して伸びているインナーチューブ１２の部分は、コーティング１７を含む。沸騰領域１８は、アウターチューブ１４とインナーチューブ１２の間のスペースに位置する。ここで本発明の一つの実施態様のみが開示される一方、適切な圧力パルス力、立ち上がり時間及び周波数を生ずる先端部材もまた使用され得る。例えば、立ち上がり時間が1g/secと50000g/secの間、より好ましくは5000g/secと50000g/secの間で、且つ周波数が1Hzと10kHzの間、より好ましくは25Hzと250Hzの間で、0.01gと50.0gの間の圧力パルス力を生ずる好適な先端部材が使用され得る。
【００１７】
使用中、手術用液体（例えば、食塩灌流液）は沸騰領域１８へ入る。電流（好ましくはラジオ周波交流（ＲＦＡＣ））が、手術用液体の導電性により沸騰領域１８で手術用液体を通してインナーチューブ１２とアウターチューブ１４を横断して流れる。沸騰領域１８を通して電流が流れるため、手術用液体は沸騰する。手術用液体は沸騰するため、膨らむ。その泡が膨らむので、手術用液体の幾分かは液体パルスを生成して先端部材１０の外側へ押し出される。泡が崩壊するとき、減圧が生ずる。この減圧はさらに手術用液体を引き寄せ、沸騰領域１８を再充填する。電流の連続するパルスは、一連のガス泡を形成する。沸騰領域１８で得られる液体パルスのサイズ及び圧力は、チューブ１２及び１４へ送る電気パルスの長さ、タイミング、パワーの何れか、若しくは全てを変化させることにより変えることが可能であり、また沸騰領域１８の大きさを変えることによって変えることが可能である。
【００１８】
図３で明らかに見て取れるように、先端部材１０が物質３７で塞がれた場合、手術用液体はチューブ１４の外側を通して沸騰領域１８に入ってくることは不可能である。この状況に対応するために、先端部材１０は外部灌流スリーブ１９も含み、外部灌流スリーブ１９は、周知技術として存在するシリコン灌流スリーブと同様に構成される。スリーブ１９はアウターチューブ１４を囲み、手術用液体に対してスリーブ１９とアウターチューブ１４との間に環状灌流路４１を形成する。灌流路４１は灌流ライン３２２を通じた正の圧力の下、灌流液源に接続される。アウターチューブ１４は灌流路４１と沸騰領域１８間の液体の伝達を可能とするバイパスポート４３を含む。アウターチューブ１４が物質３７で塞がれるようになる場合、バイパスポート４３は手術用液体が灌流路４１から沸騰領域１８に入ることを可能とする。さらに、吸引減圧を、沸騰室の充填を補助するように使用してもよい。
【００１９】
図２及び図４に見られるように、先端部材１０を保持するハンドピース９の操作において使用するためのコントロールシステム３００は、コントロールモジュール３４７、ＲＦ増幅器３１２及びファンクションジェネレータ３１４を含む。電力は、直流電源３１６によりＲＦ増幅器３１２に供給され、そして直流電源３１６は７５ボルトで動作することが好ましい。コントロールモジュール３４７は、好適なマイクロプロセッサでよく、そしてオペレータ入力装置３１８からの入力を受信するものであってもよい。ファンクションジェネレータ３１４は増幅器３１２に対して電子波形を供給し、消耗の最小化を助けるために、200kHzから10MHzで作動することが好ましく、750kHzで作動することがさらに好ましい。
【００２０】
使用中、コントロールモジュール３４７は外科手術コンソール３２０からの入力を受信する。コンソール３２０は、アルコン・インコーポレイテッド（フォートワース、テキサス）から提供される適用可能な外科手術システムであるＬＥＧＡＣＹ（登録商標）ＳＥＲＩＥＳ  ＴＷＥＮＴＹ  ＴＨＯＵＳＡＮＤ（登録商標）やＩＮＦＩＮＩＴＩ（登録商標）といった市販の適用可能な外科手術コントロールコンソールであってもよい。コンソール３２０は灌流ライン３２２及び吸引ライン３２４を通じてハンドピース９に接続され、ライン３２２及び３２４を通じる液体はユーザにより、例えばフットスイッチ３２６を経て制御される。ハンドピース９における灌流及び吸引の流量比情報はインターフェース３２８を経てコンソール３２０によりコントロールモジュール３４７へ提供され、インターフェース３２８はコンソール３２０のハンドピース制御ポート若しくは他の出力ポートに接続され得る。コントロールモジュール３４７は、二つの制御信号３３０及び３３２を生成するために、コンソール３２０により提供されるフットスイッチ３２６の情報及び入力装置３１８からのオペレータの入力を使用する。信号３３０はファンクションジェネレータ３１４を制御するために使用される。信号３３０に基づき、ファンクションジェネレータ３１４は、フットスイッチ３２６の位置で決定される、オペレータが選択した周波数及び振幅の波形をＲＦ増幅器へ提供し、手術用液体の熱せられ、圧力をかけられたパルスを生成するために先端部材１０に対して何倍も波形を高めるようにその波形は増幅される。
【００２１】
本発明は、椎間熱形成法（intradisc thermal annuloplasty）のような椎間板手術においても使用することが可能である。この術中、侵襲している血管及び神経を破壊するために、且つ裂け目若しくは断裂に封をするように靭帯を萎縮させるために、椎板（spinal disc）を覆う靭帯が熱せられる。
【００２２】
この記述は、図示及び説明の目的のために与えられる。本発明の範囲や意図から逸脱することなく上述した発明に変更や修正を行ってもよいことは、当業者にとって明らかであろう。例えば、性能を上げるために本発明を超音波や回転切断先端部材の両方、又はいずれかと結合させてもよいことは、当業者にとって認識され得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るハンドピースで使用可能な先端部材の概略断面図であり、未閉塞状態の先端部材を示す図である。
【図２】本発明に係る外科手術用ハンドピースで使用可能な第１のコントロールシステムのブロックダイアグラムを示す図である。
【図３】本発明に係るハンドピースで使用可能な先端部材の図１と同様な概略断面図であり、閉塞状態の先端部材を示す図である。
【図４】本発明で使用され得るハンドピース及びコントロールコンソールの斜視図である。
【符号の説明】
【００２４】
９    ハンドピース
１０    先端部材
１２    インナーチューブ
１４    アウターチューブ
１６    絶縁体
１７    誘電体コーティング
１８    沸騰領域
１９    灌流スリーブ
４１    灌流路
４３    バイパスポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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