(57)【要約】  水晶体乳化システムは、交流をホーンの機械振動に変換するように構成された変換器に連結されたホーンを有する水晶体乳化ハンドピースを備えている。この水晶体乳化ハンドピースは、ホーンに取り付けられた水晶体乳化針をさらに備えている。この水晶体乳化針はホーンの振動により振動し、組織を機械的に切断し、水晶体乳化針の先端に近接して侵食を誘発する。水晶体乳化システムは、水晶体乳化ハンドピースの変換器と関連した駆動回路を有する制御システムをさらに備えている。この制御システムは、水晶体乳化針の機械的切断性能および侵食誘発性能を増したり減じたりするように変換器の動作周波数を調節するように構成されている。
2012513290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科手術に使用するための水晶体乳化システムにおいて、
交流をホーンの機械振動に変換するように構成された変換器に連結されたホーン、および該ホーンに取り付けられた、吸引通路を有する水晶体乳化針を有し、それによって、該水晶体乳化針が前記ホーンの振動により振動するように作製されて、該水晶体乳化針の先端に近接して組織の機械的切断を提供し、侵食を誘発し、それによって、手術部位で組織を破砕するものである水晶体乳化ハンドピース、および
前記水晶体乳化ハンドピースの変換器と接続された関連する駆動回路を含む制御システムであって、前記変換器の動作周波数を選択的に調整し、前記水晶体乳化針の動作周波数を変更し、それによって、該水晶体乳化針の機械的切断性能および侵食誘発性能を増したり減じたりするように構成された制御システム、
を有してなる水晶体乳化システム。
【請求項２】
前記制御システムが、前記変換器の動作周波数を約１５ｋＨｚから約６０ｋＨｚまでの範囲内で選択的に調整するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の水晶体乳化システム。
【請求項３】
前記制御システムが、最長期間より長くに亘る同じ動作周波数での振動後、前記変換器の動作周波数を変更するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の水晶体乳化システム。
【請求項４】
前記制御システムが、前記変換器の動作周波数を最適な共振周波数に調整するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の水晶体乳化システム。
【請求項５】
前記変換器が、磁気歪み式変換器であって、該磁気歪み式変換器に印加された交流によって励振されるように構成された磁気歪み式変換器であることを特徴とする請求項１記載の水晶体乳化システム。
【請求項６】
前記変換器が、圧電式結晶であって、該圧電式結晶に印加された交流によって励振されるように構成された圧電式結晶であることを特徴とする請求項１記載の水晶体乳化システム。
【請求項７】
前記水晶体乳化針が、両方とも前記動作周波数の関数である、あるレベルの機械的破壊およびあるレベルの侵食誘発乳化を生じ、前記制御システムが、前記機械的破壊のレベルの前記侵食誘発乳化のレベルに対する所望の比を確立するために、前記変換器の動作周波数を選択的に調整するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の水晶体乳化システム。
【請求項８】
前記機械的破壊のレベルが前記動作周波数に比例し、前記侵食誘発乳化のレベルが該動作周波数に反比例することを特徴とする請求項７記載の水晶体乳化システム。
【請求項９】
前記制御システムが、非共振周波数での動作により生じた熱の蓄積を防ぐために、前記変換器の動作周波数を変更するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の水晶体乳化システム。
【請求項１０】
前記制御システムが、前記変換器の動作周波数を無作為に変更することを特徴とする請求項９記載の水晶体乳化システム。
【請求項１１】
水晶体乳化針に連結されたホーンの機械振動を確立するように構成された変換器を有する水晶体乳化ハンドピースの励振を制御するための制御システムにおいて、
前記変換器を励振するための前記水晶体乳化ハンドピースの変換器に接続されるように適用された駆動回路であって、それによって、前記水晶体乳化針が、前記変換器およびホーンの振動により振動するように作製されて、該水晶体乳化針の先端に近接して機械的切断作用を提供し、侵食を誘発するものである駆動回路、
を備え、前記制御システムが、動作周波数を約１５ｋＨｚから約６０ｋＨｚまでの範囲内で調整するように構成され、それによって、前記水晶体乳化針の振動レベルを変動させて、該水晶体乳化針の機械的切断および侵食誘発性能を増したり減じたりすることを特徴とする制御システム。
【請求項１２】
前記変換器の動作周波数を、最長期間より長くに亘る所定の動作周波数での振動後に変更するように構成されたことを特徴とする請求項１１記載の制御システム。
【請求項１３】
前記変換器の動作周波数を最適な共振周波数に調整するように構成されていることを特徴とする請求項１２記載の制御システム。
【請求項１４】
前記変換器が、磁気歪み式変換器であって、該磁気歪み式変換器に印加された交流によって励振されるように構成された磁気歪み式変換器であることを特徴とする請求項１１記載の制御システム。
【請求項１５】
前記変換器が、圧電式結晶であって、該圧電式結晶に印加された交流によって励振されるように構成された圧電式結晶であることを特徴とする請求項１１記載の制御システム。
【請求項１６】
前記機械的破壊のレベルが前記動作周波数に比例し、前記侵食誘発乳化のレベルが該動作周波数に反比例することを特徴とする請求項１１記載の制御システム。
【請求項１７】
前記制御システムが、非共振周波数での動作により生じた熱の蓄積を防ぐために、前記変換器の動作周波数を変更するように構成されていることを特徴とする請求項１６記載の制御システム。
【請求項１８】
非共振周波数での動作により生じた熱の蓄積を防ぐために、前記変換器の動作周波数を変更するように構成されていることを特徴とする請求項１１記載の制御システム。
【請求項１９】
前記変換器の動作周波数を無作為に変更することを特徴とする請求項１８記載の制御システム。
【請求項２０】
交流を水晶体乳化針に連結されたホーンの機械振動に変換するように構成された変換器を有する水晶体乳化ハンドピースを制御する方法において、
前記変換器を選択された動作周波数で振動させるために、該変換器に接続されている制御システムの駆動回路を動作させる工程、
前記変換器が、最長期間よりも長くに亘り、所定の動作周波数で連続的に振動してきたか否かを判定するために、該変換器の振動をモニタする工程、および
前記変換器が、最長期間よりも長くに亘り、所定の動作周波数で連続的に振動してきたと検出した際に、前記駆動回路を制御して、該変換器の動作周波数を変更させる工程、
を有してなる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼科超微細手術器具に関し、より詳しくは、眼科手術に使用するための水晶体乳化ハンドピースに関する。
【背景技術】
【０００２】
この章では、必ずしも従来技術ではない本開示に関連する背景情報を提供する。
【０００３】
眼科手術は、白内障手術におけるように、眼から除去する必要にある組織を切除または乳化することをしばしば含む。手術は、遠心端にカッターを備え、かつ切開部を通じて眼に挿入される針を有する水晶体乳化ハンドピースを使用して行われる。針の切断先端が振動して、組織の破砕(fragmentation)のための切断作用をもたらす。針の振動特性により、針の先端近くに侵食が誘発される。効率の理由のために、市販の水晶体乳化ハンドピースは、単一の固定された共振周波数で動作するように設計されており、この周波数は水晶体乳化ハンドピースの形状に基づく。それゆえ、各ハンドピースの設計は、単一の振動周波数および固定された共振周波数に関連する固定された程度の侵食誘発乳化を有する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この章では、本開示の一般的な概要を提供するが、全範囲または特徴の全ての包括的開示ではない。本開示は、眼科手術に使用するための水晶体乳化針を振動させるためのシステムに関する。本開示のある態様によれば、水晶体乳化ハンドピースおよび制御システムを備えた水晶体乳化システムが提供される。水晶体乳化ハンドピースはホーンを有し、このホーンは、交流をホーンの機械振動に変換するように構成された変換器に連結されている。水晶体乳化ハンドピースは、ホーンに取り付けられた水晶体乳化針をさらに備えている。この水晶体乳化針は、流体および／または乳化した組織がそこを通って吸引される通路を備えている。灌注流体を手術部位に注入するために、水晶体乳化針とスリーブとの間に管状通路を画成するように、水晶体乳化針の周りにスリーブが同軸配置されることもある。水晶体乳化針はホーンの振動により振動する。針の振動により、水晶体乳化針の先端の近くで組織が切断されるおよび／または侵食が誘発される。水晶体乳化システムは、水晶体乳化ハンドピースの変換器と接続された関連した駆動回路を備えたコンソールを有する制御システムをさらに備えている。この制御システムは、変換器の動作（振動）周波数を選択的に調整し、水晶体乳化針の動作周波数を変動させ、それによって、機械的切断性能および／または侵食誘発性能を増したり減じたりするように構成されている。
【０００５】
本開示の別の態様によれば、水晶体乳化ハンドピースを制御するために制御システムを動作させる方法が提供される。この方法は、変換器と接続された関連した制御システムの駆動回路を動作させて、この変換器を選択した動作周波数で振動させる工程を含む。この方法は、変換器の振動をモニタして、この変換器が、最大期間より長きに亘り同じ動作周波数で連続的に振動してきたか否かを判定する工程をさらに含む。変換器が、最大期間より長きに亘り同じ動作周波数で連続的に振動してきたと判定した際に、この方法は、変換器の動作周波数を自動的に変更するために、制御システムの駆動回路を制御する。
【０００６】
さらに別の適用分野は、ここに与えられる説明から明らかになる。この概要における説明および特別な実施例は、説明目的のみを意図しており、本開示の範囲を制限することは意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の原理による、水晶体乳化ハンドピースの断面と共に水晶体乳化システムのある実施の形態を示す説明図
【図２】本開示の原理による、図１に示された水晶体乳化ハンドピースの断面図
【図３】本開示の原理による水晶体乳化ハンドピースに関する、機械的断裂および侵食誘発乳化のレベル、およびその比を比較したグラフ
【図４】本開示の原理による、水晶体乳化ハンドピースを制御するための制御システムを動作する方法の流れ図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
ここに記載された図面は、可能な実施の全てではなく、選択された実施の形態だけの説明目的のためであり、本開示の範囲を制限することは意図されていない。
【０００９】
対応する参照番号は、いくつかの図面に亘り対応する部品を表す。
【００１０】
ここで、添付の図面を参照して、例示の実施の形態をより詳しく説明する。実施の形態の以下の記載は、説明と記載の目的で提供したものである。その記載は、網羅的であることも、本発明を制限することも意図していない。特定の実施の形態の個々の要素または特徴は、一般に、その特定の実施の形態に制限されないが、適用できる場合、具体的に示されたり記載されたりしていない場合でさえも、交換可能であり、選択された実施の形態に使用して差し支えない。それらは、多くの様式で変えてもよい。そのような変種は、本発明からの逸脱と見なすべきではなく、そのような改変の全ては、本発明の範囲内に含まれることが意図されている。
【００１１】
図１を参照すると、水晶体乳化システム１００は、水晶体乳化ハンドピース１２０を制御するための制御システム１１０を備えている。水晶体乳化システム１００は、一般に、高周波交流をホーン１２２の機械振動に変換するように構成された変換器１２４に連結されたホーン１２２を有する水晶体乳化ハンドピース１２０を備えている。変換器１２４は１つしか示されていないが、典型的に、複数の変換器１２４が共に積層されている。水晶体乳化ハンドピース１２０は、ホーン１２２に取り付けられた水晶体乳化針１２６をさらに備えている。水晶体乳化針１２６はその中に通路１２８を有し、その中を通って、流体および／または乳化された組織が吸引される。水晶体乳化ハンドピースは、水晶体乳化針１２６とスリーブ１３２との間に管状通路１３４を画成するように水晶体乳化針１２６の周りに同軸に配置されたスリーブ１３２を備えてもよい。したがって、スリーブ１３２は、灌注流体を手術部位に導入するための灌注通路１３４を提供する。水晶体乳化針１２６は、ホーン１２２の振動により振動して、水晶体乳化針の先端の近くで組織を切断するおよび／または侵食を誘発するように製造される。ホーン１２２の振動は、変換器１２４により生じる。水晶体乳化針１２６の振動によって、手術部位で組織の断裂および乳化が生じる。
【００１２】
水晶体乳化システムは、水晶体乳化ハンドピース１２０の変換器１２４と接続された関連する駆動回路１１４を有するコンソール１１２を含む制御システム１１０をさらに備えている。関連する駆動回路１１４は、電源（図示せず）に接続され、選択された動作周波数で変換器１２４を駆動または励振させるために、可変周波数交流を提供するように構成されている。制御システム１１０は、一部には、制御システム１１０への入力に基づいて、変換器１２４の動作周波数を選択的に調整するために関連する駆動回路１１４を制御するように構成されている。それゆえ、制御システム１１０は、水晶体乳化針１２６の機械的切断性能および／または侵食誘発性能を増すまたは減じるために、水晶体乳化針１２６の振動を変えるように構成されている。制御システム１１０は、さらに、例えば、特定の動作周波数を選択できるように、オペレータからの入力を受け取る。この入力は、入力装置１１６により提供されてもよい。この入力装置は、例えば、コンソール１１２に関連するキーボードまたはディスプレイ装置、もしくはコンソール１１２上のボタン（図示せず）を備えてもよい。制御システム１１０はフットペダル１１８をさらに備えてもよく、オペレータは、変換器１２４の動作周波数を調整するために、このペダルを押したり離したりして、制御システム１１０に入力を与えてもよい。
【００１３】
図２を参照すると、水晶体乳化ハンドピースは、１つ以上の変換器１２４に機械的に連結されたホーン１２２を備えている。この変換器は、高周波交流を１５から６０キロヘルツ（ｋＨｚ）の範囲の機械振動に変換する。振動を生じるための変換器１２４は、磁気歪み式変換器または圧電式変換器であってもよい。磁気歪み式変換器の場合には、磁気歪み式変換器のコイルを通って流れる高周波電流によって誘発される磁場が振動を励起する。圧電式変換器の場合には、圧電式変換器の結晶に印加される電流が、その結晶を収縮させる。結晶に印加される高周波交流は、圧電性結晶を、印加された電流の周波数で振動させる。ホーンと針と組み合わされた変換器１２４の材料からなる振動通路の共振周波数で振動が生じた場合、機械的振幅への変換が最適になり、熱の生成が最小になる。
【００１４】
水晶体乳化ハンドピース１２０は、ホーン１２２に取り付けられた水晶体乳化針１２６をさらに備え、流体および／または乳化した組織がその中を通って吸引される、針１２６およびホーン１２２内に形成された通路１２８を有する。水晶体乳化針１２６は、例えば、１９または２０ゲージのチタンなどのチタンまたはチタン合金から製造されてもよい。もちろん、針１２６は、眼科手術に適するであろう、他の金属、セラミック、またはプラスチックから形成されてもよい。水晶体乳化針１２６は、例えば、水晶体乳化による嚢外白内障摘出術などの眼科手術手法に使用するのに適している。小さな切開部を通じて白内障を除去するために、吸引のために硬白内障を乳化物(emulsate)に砕く必要がある。水晶体乳化針１２６は、組織を破壊するために、機械的切断機能、またはジャックハンマ作用を与えるために前後に急速に動かされる先端１３０を有する。水晶体乳化針１２６の前後の動作はストロークまたは縦偏位と定義され、これは５から１００マイクロメートルの範囲にあるでろう。ストロークにより生じる機械的破壊は、水晶体乳化針１２６が振動する動作周波数に関連する。水晶体乳化針１２６は、変換器１２４に連結されたホーン１２２の機械振動により振動する。本実施例は直線振動に向けられているが、本発明を、公知のように、針の捻れまたは横の振動に適用してもよい。
【００１５】
水晶体乳化ハンドピース１２０は、灌注流体を手術部位に導入するために、水晶体乳化針１２６とスリーブ１３２との間に管状通路１３４を画成するように、水晶体乳化針１２６の周りに同軸に配置されたスリーブ１３２をさらに備えてもよい。手術部位に送達される灌注流体は、例えば、平衡塩類溶液であってよい。したがって、灌注流体は、水晶体乳化針の先端１３０に近接した手術部位にスリーブ１３２を通じて供給されるであろうし、流体または乳化物は、水晶体乳化針１２６の中心にある通路１２８を通じて吸引されるであろう。
【００１６】
水晶体乳化針１２６の振動により、組織と接触した際に組織の直接的な機械的切断または破砕が生じ、周りの組織および流体に、侵食作用をもたらす超音波エネルギーが放射される。侵食は、音場の影響下での液体中の微小サイズの気泡の成長、振動、および内破崩壊と定義され、水晶体乳化針が超音速で媒体を通じて動くときに生じるであろう。形成される侵食気泡がもはやそれ自体を維持できなくなったときに、気泡または空洞が破裂する。急激な侵食破裂は、衝撃波および液体の高速ジェットを生じ得、粒子を高速に加速させ得る。これらの作用は、固体の表面に対して衝撃を生じる機構を提供することができ、ここで、マイクロジェットおよび衝撃波の衝突により、表面の局所的な侵食作用を生じさせることができる。それゆえ、水晶体乳化針１２６の先端１３０が白内障に接触させられるかまたは近づけられたときに、白内障物質が、水晶体乳化針１２６からの機械的切断エネルギーによりジャックハンマ様式で破壊され、白内障物質は、水晶体乳化針１２６の急速な超音波動作から生じた侵食気泡の破裂により同時に乳化される。
【００１７】
全ての市販の水晶体乳化ハンドピースは、単一の固定された共振周波数または各運動方向について単一の固定された共振周波数で動作する。例えば、縦と捻れの振動の両方ができるハンドピースは、縦振動のための第１の共振周波数および捻れ振動のための第２の共振周波数を有するであろう。したがって、各ハンドピースの設計は、その動作周波数に関連するあるレベルの機械的破壊、および動作周波数に関連するあるレベルの侵食乳化を有する。針のストロークに関連する機械的破壊に関して、破壊の作用は、動作周波数に正比例する。例えば、２０ｋＨｚのハンドピースが１．０の機械的破壊作用を示す場合、５０ｋＨｚのハンドピースは、２．５の機械的破壊作用を示す。何故ならば、その針は５０ｋＨｚで、２０ｋＨｚで運動する針の２．５倍の速さで運動するからである。他方で、周波数と侵食誘発乳化との間の関係は、明らかには定義されていない。
【００１８】
均質液体中で生じた侵食気泡の直径は、振動発生器（例えば、水晶体乳化ハンドピースの結晶変換器）の周波数に反比例する。さらに、破裂した（すなわち、急激に潰れた）ときに気泡により放出される侵食エネルギーは気泡の体積に比例する。球体の体積は球体の直径の三乗に比例するので、侵食誘発乳化作用は、動作周波数の三乗に反比例する。例えば、５０ｋＨｚの水晶体乳化ハンドピースが１．０の乳化作用を示す場合、２０ｋＨｚの水晶体乳化ハンドピースは約１５．６（すなわち、１／２０3／１／５０3＝５０3／２０3＝１５．６）の乳化作用を示す。
【００１９】
上記から、所定の周波数（Ｆ）で動作するハンドピースは、特定のまたは特徴的な機械的破壊レベル（Ｍ）／侵食誘発乳化レベル（Ｃ）の性能比Ｍ／Ｃを有し、ここで、その比は、Ｆ4（すなわち、Ｆ／（１／Ｆ3））に比例する。例えば、２０ｋＨｚの水晶体乳化ハンドピースが１．０のＭ／Ｃを有する場合、５０ｋＨｚの水晶体乳化ハンドピースは３９．１（すなわち、５０4／２０4）の相対Ｍ／Ｃを有する。比較上、３５ｋＨｚの水晶体乳化ハンドピースは９．３７のＭ／Ｃ（１．０の２０ｋＨｚのハンドピースのＭ／Ｃに対して）を有する。言い換えれば、高周波数のハンドピースは、高い機械的性能および低い侵食性能を有するのに対し、低周波数のハンドピースは、高い侵食性能および低い機械的性能を有する。
【００２０】
図３を参照すると、機械的破壊および侵食誘発乳化のレベル、並びに性能比Ｍ／ＣおよびＣ／Ｍを比較するグラフが示されている。データは、２８．５ｋＨｚの周波数を有する水晶体乳化ハンドピースについて正規化されている。１５ｋＨｚでは、Ｃ／Ｍ比は約１２．０であり、６０ｋＨｚではＭ／Ｃ比は約１９．０であり、２２８の全体の動態的調整範囲を生じる。
【００２１】
本開示のある態様によれば、水晶体乳化システム１００は、水晶体乳化ハンドピース１２０の調整可能な超音波動作周波数を提供するように構成された制御システム１１０を備えている。図１に示したように、制御システム１１０は、水晶体乳化ハンドピース１２０の変換器１２４に接続された関連する駆動回路１１４を有するコンソール１１２を含む。制御システム１１０は、オペレータが、水晶体乳化針１２６を動作するための特定の動作周波数、ストローク、またはＭ／Ｃ比の選択ための入力を与えられるようにする入力装置１１６をさらに備えている。制御システム１１０はさらにフットペダル１１８を備えてもよく、オペレータは、変換器１２４の動作周波数を調整するために、そのフットペダルを押したり離したりして、制御システム１１０に入力を与えてもよい。制御システム１１０は、変換器のための所望の動作周波数の入力を受け取り、約１５ｋＨｚから約６０ｋＨｚの間の範囲内で動作周波数を選択的に調整するように構成されている。制御システム１１０は、さらに、少なくとも最低限、公称の動作周波数から±１０％だけ動作周波数を調整するように構成されている。上述したように、水晶体乳化針１２６により生じる機械的破壊および侵食誘発乳化のレベルは両方とも、動作周波数の関数として決定される。制御システム１１０により、水晶体乳化システム１００のオペレータは、所望の「機械的破壊／侵食誘発乳化」性能比（すなわち、機械的破壊レベルの侵食誘発乳化レベルに対する比）を達成するように、動作周波数を調整または選択するための入力を与えることが可能になる。眼科手術の効果的な動作範囲は、一般に、上述した１５ｋＨｚ〜６０ｋＨｚ範囲である。しかしながら、効果的なシステムは、変換器スタックの公称または共振周波数を±１０％、±２０％、または±３０％はずれたものなどの（たとえば、２８．５ｋＨｚ、４０ｋＨｚなど）ずっと狭い範囲に亘り動作してもよい。変換器スタックの公称周波数辺りで、ダイレクトドライブシステムにおける非共振動作周波数を変動させることによって、非常に大きい駆動振幅をスタックに印加せずに、それでも、針の先端の効果的な偏移または縦動作を達成できる。公称周波数からの±１０％の範囲はまだ、達成すべき機械的破壊および侵食乳化の間の効果的なトレードオフが可能になるはずである。そのようなダイレクトドライブシステムは、公称周波数の数百ヘルツ以内にある必要なく、各変換器の効果的な偏移をまだ達成する変換器スタックを使用して最良に実現される。そのような変換器は、市販されており、その例としては、フィジク・インストルメンテ社(Physik Instrumente (PI) GmbH & Co.)から得られる装置が挙げられる。このようにして、ダイレクトドライブシステムは、針の先端の効果的な偏移を得るために共振で変換器スタックを駆動することにより今日の水晶体乳化システムにおいて達成される振幅に依存しないであろう。医師が、図３のグラフに示されたような、所望の比の値の入力を与えてもよい。
【００２２】
他の可能のある実行例は、上記の開示から明らかであろう。例えば、本発明によるシステムは、振動路に質量、長さ、または形状変更を追加することによって、動作周波数を機械的に変えることができるであろう。
【００２３】
それゆえ、制御システム１１０は、侵食誘発乳化レベルに対する機械的破壊レベルの所望の比を達成するために、変換器１２４の動作周波数を選択的に調整するように構成されている。機械的破壊レベルおよび侵食誘発乳化レベルの両方とも、動作周波数の関数として決定される。機械的破壊レベルは動作周波数に比例し、侵食誘発乳化レベルは動作周波数に反比例する。制御システム１１０は、水晶体乳化針の先端１３０の所望のストロークを得、それによって、白内障の最も効果的な切断を与えるための所望の組み合わされた機械的および侵食破壊レベルを確立するために、動作周波数を調整するように構成されてもよい。
【００２４】
本開示の別の態様において、非共振周波数動作によって生じる熱を減少させるために、制御システムは、最長期間より長い同じ動作周波数での連続動作後、動作周波数を自動的に変えるように構成されていてもよい。白内障を除去するための手法中、例えば、水晶体乳化針が水性組織を通り白内障の硬い核中に進入したときに、不十分な乳化を避けるために共振周波数を調整する必要がある。乳化が不十分であると、手術の期間が長引き、熱の生成が増加するかもしれない。前述したように、変換器１２４、ホーン１２２、および水晶体乳化針１２６の物質の共振周波数で振動が生じたときに、機械的振幅への変換は最適になり、熱の発生が最小になる。
【００２５】
したがって、医師が、例えば、所望の切断レベルまたは侵食誘発レベルを達成するために、非共振周波数で変換器１２４を動作させたときに、非共振周波数での持続動作により熱の発生が増加し、これにより眼が損傷を受けることがある。本制御システム１１０は、最長期間よりも長くに亘り同じ動作周波数で連続振動を生じた後、動作周波数を自動的に調整するように構成されていてもよい。これにより、水晶体乳化ハンドピースが、制限された期間に亘り所定の周波数のみで動作することが確実になる。制御システムは、熱の発生を減少させるために、動作周波数を共振周波数に調整または調節するように構成されていてもよい。それに加え、制御システム１１０は、生じる熱の量を減少させ、眼に導入される超音波エネルギーの量を制限するために、公知のように、様々なパルススキームで変換器１２４の振動をパルスで修正してもよい。
【００２６】
制御システム１１０は、さらに、一時的な期間より長くに亘り、非共振周波数での連続動作により発生する熱の蓄積を防ぐために、変換器１２４の動作周波数を繰り返し変更するように構成されていてもよい。変換器１２４が所定の期間より長くに亘り同じ動作周波数で連続的に振動している場合、制御システム１１０は、変換器１２４の動作を、制御システム１１０により無作為に選択される異なる動作周波数に変更するように構成されていてもよい。一連の動作周波数の変更は、制御システム１１０において前もってプログラムされていてもよい。
【００２７】
本開示の別の態様において、交流を水晶体乳化針に連結されたホーンに連結された変換器の機械振動に変換するように構成された変換器を備えた水晶体乳化ハンドピースを制御するために制御システム１１０を動作させる方法が提供される。図４を参照すると、この方法は、変換器を選択された動作周波数で振動させるために、工程４００で、変換器に接続されている制御システムの駆動回路を動作させる工程を含む。この方法はさらに、変換器が、最長期間よりも長くに亘り、同じ動作周波数で連続的に振動してきたか否かを判定するために、工程４１０で変換器の振動をモニタする工程を含む。変換器が、最長期間よりも長くに亘り、同じ動作周波数で連続的に振動してきたと判定した際に、この方法は、工程４２０で、変換器の動作周波数を自動的に変更するように、制御システムの駆動回路を制御することを要求する。上述した方法において、制御システムは、変換器の動作周波数を最適共振周波数に変更するように構成されていてもよい。
【００２８】
上記から、本発明が、水晶体乳化ハンドピースの制御への改善を提供することが認識されよう。本発明は実施例によりここに説明されており、様々な改変が当業者により行われるであろう。本発明の動作および構成が先の説明から明らかになると考えられる。先に示されたまたは記載された装置および方法が、好ましいものとして特徴付けられてきたが、以下の特許請求の範囲に定義された本発明の精神および範囲から逸脱せずに、そこに様々な変更および改変を行ってもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１００    水晶体乳化システム
１１０    制御システム
１２０    水晶体乳化ハンドピース
１２２    ホーン
１２４    変換器
１２６    水晶体乳化針
１３２    スリーブ
【図１】
2012513290.tif 000003
【図２】
2012513290.tif 000004
【図３】
2012513290.tif 000005
【図４】
2012513290.tif 000006
【国際調査報告】
2012513290.tif 000007
2012513290.tif 000008