JP4086388B2 - 角膜手術装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は角膜屈折矯正手術等の際に患者眼角膜を層状に切開する角膜手術装置に関する。
【0002】
【従来技術】
近年、角膜屈折矯正治療のために、角膜の一端(ヒンジ)を残して角膜上皮から実質に至る厚さ150μmほどの部分を層状に切開することによってフラップを形成し、その後エキシマレーザ光によって実質を矯正屈折量分切除し、再びそのフラップを戻すというLASIK手術(Laser in Situ Keratomileusis)が注目されている。このLASIK手術においては、角膜を層状に切開するために、マイクロケラトーム(Microkeratome)と称される角膜手術装置が使用されている。
【0003】
マイクロケラトームとしては、サクションリングを角膜輪部から結膜の表面にかけて吸着固定させ、角膜押え部材によって角膜を平坦に押圧し、ブレード(刃)を横振動させながらヒンジ方向に直進移動または回転移動させることにより、角膜を略一様な厚さで層状に切開するものが知られている。角膜切開時においては、ブレードの移動に対して角膜が逃げようとするため、ある程度の角膜剛性が必要となる。この方法としては、サクションリング内にかける吸引圧を高くすることにより、患者眼の眼圧を上げて角膜剛性を得るようにしたものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、サクションリングの吸着固定が十分でなかったり、吸引するチューブ等に異物が詰まってしまうと、患者眼とサクションリングとの間の空間の空気圧が十分な陰圧にならなかったり、術中に空気圧が上昇する(陽圧に向かう)ことがある。その結果、患者眼の角膜剛性が十分に高まらず、切開できなかったり、切開できても切断面が不均一になるという問題点があった。
【0005】
本発明は、上記問題点を鑑み、角膜の切開を容易且つ良好に行うことができる角膜手術装置を提供することを技術課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
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。
【0007】
(1) 患者眼に当接するサクションリングと、該サクションリングを患者眼に固定するためにサクションリングと患者眼との間に形成される空隙の空気を吸引する吸引手段と、前記サクションリングから突出する角膜を切開するブレードと、該ブレードを横振動させるとともに、切開方向へ直進移動させる駆動手段と、を備え、患者眼角膜を層状に切開する角膜手術装置において、前記吸引手段の吸引によって変化するサクションリングと患者眼との間に形成される空隙の空気圧を検知する圧力検出器と、該圧力検出器によって検知された圧力情報に基づいて前記ブレードの駆動手段の動作を制御する駆動制御手段であって、前記ブレードの横振動の振動数又は直進移動の送り速度を前記圧力情報に基づいてリニア又は段階的に変化させる駆動制御手段と、を有することを特徴とする。
(2) 患者眼角膜を層状に切開する角膜手術装置において、患者眼に当接させるサクションリングと、該サクションリングを患者眼に固定するためにサクションリングと患者眼との間に形成される空隙の空気を吸引する吸引手段と、前記サクションリングから突出する角膜を切開するブレードと、該ブレードを駆動する駆動手段と、前記吸引手段の吸引によって変化する前記空隙の空気圧を検知する圧力検知手段と、該圧力検知手段にて検知される前記空気圧に対する下限の値を設定するための下限値設定手段と、前記圧力検知手段によって検知された圧力情報に基づいて前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、を有し、該駆動制御手段は前記圧力検知手段によって検知された空気圧の値が前記下限の値よりも陰圧である場合に前記駆動手段の動作を停止することを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一形態を図面に基づいて説明する。図1(a)は本発明に係る角膜手術装置の上方視図、図1(b)は(a)のA−A断面図及び制御系概略図を示す図である。
【0017】
1はマイクロケラトーム本体であり、1aは手術中に術者が把持する把持部である。本体1の前側(図中の左側)には、患者眼に固定するためのサクション部3と、角膜を切開するブレード20(後述する)を持ちサクション部3上を直進移動するカッティング部2とが設けられている。
【0018】
本体1内には、カッティング部2を切開方向へ直進移動させるための送り用モータ11と、ブレード20に横振動を与えるための振動用モータ12とが固設されている。送り用モータ11の回転軸には、カッティング部2を直進移動させる距離分のネジ部を備えた送りネジ13が連結されている。送りネジ13には取付け部材14が螺合し、取付け部材14には回転用モータ12と、回転用モータ12及びカッティング部2が連結される連結部材17とが固定されている。送り用モータ11の正逆回転により、送りネジ13及び取付け部材14を介して回転用モータ12及び連結部材17が前後移動し、これによってカッティング部2が前後移動する。また、連結部材17には、回転シャフト15が回転可能に保持されている。回転シャフト15の先端には回転中心から偏った位置に偏心軸16が植設されており、偏心軸16はブレード20に横振動を与える(後述する)。
【0019】
次に、カッティング部2及びサクション部3の構成を図2、図3に基づいて説明する。図2(a),(b)はカッティング部2及びサクション部3に関する図1の拡大図である。図3は図2(b)のC−C断面図である。
【0020】
カッティング部2は、角膜を切開するためのブレード20と、ブレード20を横振動可能に保持するブレードホルダー21a及びホルダーブロック21bと、偏心軸16によって生じる横振動をブレード20に伝える振動伝達部材22と、取付け部材23cによってホルダーブロック21bに固設された角膜押え部23とから構成される。ホルダーブロック21bの内部には回転シャフト15が挿入される回転穴が設けられ、連結部材17の先端部が固定されている。
【0021】
ブレード20はステンレス、スティール等を刃先に使用した金属ブレードや、ダイヤモンド、サファイア等の鉱物を刃先に使用した鉱物ブレードが利用され、水平面に対して適当な角度でブレードホルダー21aとホルダーブロック21bとの間で横振動可能に保持されている。ブレードホルダー21a側には、ブレード20が載置される部分に浅い凹部210aが形成されており、凹部210aの横幅はブレード20の横振動による振動幅より大きくしてある。
【0022】
振動伝達部材22はブレード20に固定されており、ホルダーブロック21bに形成された受け溝210b内で横方向に移動可能になっている。振動伝達部材22には偏心軸16に係合する縦溝22aが形成されており、振動用モータ12の回転駆動により回転シャフト15が回転すると、その先端に取り付けられた偏心軸16が縦溝22aに係合して横方向への駆動力が働く。これにより、振動伝達部材22と共にブレード20が横振動する。
【0023】
角膜押え部23はブレード20の前側(図中の左側)に設けられており、ブレード20による切開に先立って、カッティング部2の進行に伴い患者眼角膜を平坦に押圧する。ブレード20が角膜押え部23によって平坦に押圧された角膜を切開することにより、均一な層状のフラップが形成される。
【0024】
なお、ブレードホルダー21aに取り付けられたブレード20の刃先と角膜押え部23の下面との間隔は150ミクロン程度として、角膜をこの厚さで層状に切開できるようにしている。
【0025】
サクション部3は固設部材30、サクションリング31、サクションパイプ32から構成されており、サクションリング31は固設部材30によって本体1に固設されている。サクションリング31は断面形状がコの字型の略円筒形状をしており、患者眼に当接させるための円形の凹部31aと、凹部31aと同心円の開口部31bとが形成されている。手術の際、サクションリング31が患者眼に設置されると、患者眼角膜は開口部31bから上部に突出し、患者眼にサクションリング31の下端部と開口部31bの開口端部が当接され、その当接によって吸引用の空間Sが確保される。
【0026】
サクションパイプ32はサクションリング31に植設されており、図示なきバキューム用チューブと接続され、そのバキューム用チューブはポンプ41まで伸延している。サクションパイプ32内部に設けられた吸引通路32aは、凹部31aと連通しており、ポンプ41によって吸引通路32aを介して空間S内の空気を吸引排出することにより、サクションリング31を患者眼に吸着固定する。この固定に際しては、術者が本体1の把持部1aを保持することによって開口部31bの位置決定を容易にし、装置を安定して保持することができる。
【0027】
また、サクションリング31には圧力検出用のパイプ33aが植設されており、パイプ33aは図示なきチューブによって圧力検出器33に接続されている。圧力検出器33はパイプ33aを介し、ポンプ41によって吸引された空間S内の空気圧を検出する。制御部40は圧力検出器33の検出した空気圧に基づいて装置の動作を制御する。サクションリング31と患者眼との間に隙間があったり、吸引通路32a等に異物が詰まったりして、空間S内の空気圧が十分な陰圧になっていないと、角膜剛性が適切に確保されない可能性がある。そのため、角膜剛性をある程度確保するために必要な空気圧の上限の所定値を設け、この上限の所定値よりも陽圧である場合は装置の動作(ブレード20の送りや振動)を停止する(術前においては装置の始動をロックし、術中においては装置の動作を中断する)。この場合、術者はフットスイッチ42による駆動指示信号の入力を停止し、サクションリング31の当接状態や吸引通路32a等の詰まり状態などを確認する。検出される空気圧が上限の所定値よりも陰圧となり、術者がフットスイッチ42による駆動指示信号の入力をし直すと、装置は動作を開始または再開することができる。なお、ランプや音声などの報知器46により、検出される空気圧が上限の所定値よりも陰圧となったことを術者に報知すると使い勝手がよい。例えば、検出された空気圧が上限の所定値よりも陽圧である間はブザーを鳴らし、上限の所定値よりも陰圧となるとブザーを止める(逆に、陰圧となったときに一定時間ブザーを鳴らすようにしてもよい)。また、切開の開始時には、検出された空気圧が上限の所定値よりも陰圧となったときに、装置を始動させるようにしてもよい。
【0028】
逆に、吸引時間が長すぎるなどによって空間S内の空気圧が陰圧になり過ぎると、患者眼の眼圧が高くなり過ぎて好ましくない。そのため、これを防止するために空気圧の下限の所定値を設け、検出された空気圧がこの下限の所定値よりも陰圧となった場合は装置の動作を停止するようにすると、患者眼に負担をかけずに手術を行うことができる。
【0029】
また、ブレードは予め定められた送り速度と振動数で駆動させるが、検出された空気圧に応じてこれらを変化させてもよい。例えば、送り速度に関しては、空気圧が下がって(陰圧に向かって)角膜剛性が高まれば送り速度を速め、空気圧が上がって(陽圧に向かって)角膜剛性が低くなれば送り速度を遅くする。この変化は、図4(a)に示すようにリニアに行ったり、図4(b)に示すように段階的に行うことができる。このようにすると、手術をより効率良く正確に行えるようになる。
【0030】
なお、前述した空気圧の上限の所定値や下限の所定値などは、既定値として予め設定しておいてもよいし、図示なきスイッチ等によって術者が可変設定できるようにしてもよい。
【0031】
制御部40は圧力検出器33、フットスイッチ42等と接続される。また、制御部40はモータ11、12、ポンプ41の動作を制御する。
【0032】
以上のような構成を備える装置において、以下に動作について説明する。術者は予めマーカー等の器具によって患者眼角膜に付けられた印に基づき、サクションリング31(本体1)の傾き状態や瞳孔中心の位置等を確認しながら、瞳孔中心に対して開口31bの中心を位置決めしてサクションリング31を患者眼上に配置する。
【0033】
サクションリング31を設置した後、術者は本体1の位置や態勢を保持した状態で、ポンプ41を作動させてサクションリング31と患者眼との間の空間Sの空気を吸引し、空気圧を低下させる(陰圧に向かわせる)。ポンプ41の作動は空間Sの空気圧が一定値まで下がると(十分な陰圧になると)、その空気圧を維持するよう制御部40によって制御される。これにより、サクションリング31は患者眼に吸引固定される。
【0034】
装置の固定が完了したら術者はフットスイッチ42を操作して送り用モータ11及び振動用モータ12を回転駆動させるが、このとき制御部40は前述のように圧力検出器33で検出された空気圧に基づいてその駆動を制御する。ブレード20の振動数は回転シャフト15の1回転に対して1振動するので、振動用モータ12の回転数で振動数を容易に制御することができる。送り用モータ11を駆動させると、カッティング部2がヒンジ方向へ直進移動する。このとき、回転シャフト15はブレード20へ横振動を付与するための回転動作をしながら、カッティング部2と一体となって進行方向にスライドする。
【0035】
このようにして送り用モータ11、振動用モータ12の各モータを各々制御しながら、角膜押え部23によって順次平坦に押圧された患者眼角膜をブレード20によって切開し、手術を進行する。
【0036】
ブレード20の先端がヒンジ部を残して切開してフラップの形成が完了したら、送り用モータ11を逆回転させカッティング部2を初期位置に戻す。この際には、振動用モータ12の回転を止めるというように各々のモータを別々に制御することにより、不必要なブレード20の振動を回避しつつフラップからブレード20を引き抜く。これにより、形成したフラップが途中で切れたりする可能性を低減することができる。
【0037】
カッティング部2を初期位置に戻した後、空間Sに空気を流入させて吸着を解除して装置を取り外す。その後、レーザ光により矯正屈折量分の実質切除を行い、フラップを元に戻すことで手術を終了する。
【0038】
なお、本実施形態では、ブレードの送り機構として、ブレードを切開方向へ直進移動させるものを説明したが、ブレードを回転移動させるものでもよい。このブレードを回転移動させるものについては、本出願人による特願平10−157127号等を参照されたい。
【0039】
また、ブレードの送りと横振動とを1つのモータで行ってもよいし、ブレードの横振動のみをモータで行い、ブレードの送りは回転ギア等によって手動で行ってもよい。後者の場合には、検出された空気圧により、ブレードの横振動の制御のみを行う。
【0040】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、患者眼の角膜剛性を十分に高めて、良好なフラップを容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置の上方視図、A−A断面図及び制御系概略図である。
【図2】カッティング部及びサクション部の拡大説明図である。
【図3】カッティング部を説明するC−C断面図である。
【図4】検出された空気圧に対するブレードの送り速度の制御に関する説明図である。
【符号の説明】
11 送り用モータ
12 振動用モータ
15 回転シャフト
16 偏心軸
20 ブレード
31 サクションリング
33 圧力検出器
40 制御部
41 ポンプ
Claims (2)
- 患者眼に当接するサクションリングと、該サクションリングを患者眼に固定するためにサクションリングと患者眼との間に形成される空隙の空気を吸引する吸引手段と、前記サクションリングから突出する角膜を切開するブレードと、該ブレードを横振動させるとともに、切開方向へ直進移動させる駆動手段と、を備え、患者眼角膜を層状に切開する角膜手術装置において、前記吸引手段の吸引によって変化するサクションリングと患者眼との間に形成される空隙の空気圧を検知する圧力検出器と、該圧力検出器によって検知された圧力情報に基づいて前記ブレードの駆動手段の動作を制御する駆動制御手段であって、前記ブレードの横振動の振動数又は直進移動の送り速度を前記圧力情報に基づいてリニア又は段階的に変化させる駆動制御手段と、を有することを特徴とする角膜手術装置。
- 患者眼角膜を層状に切開する角膜手術装置において、患者眼に当接させるサクションリングと、該サクションリングを患者眼に固定するためにサクションリングと患者眼との間に形成される空隙の空気を吸引する吸引手段と、前記サクションリングから突出する角膜を切開するブレードと、該ブレードを駆動する駆動手段と、前記吸引手段の吸引によって変化する前記空隙の空気圧を検知する圧力検知手段と、該圧力検知手段にて検知される前記空気圧に対する下限の値を設定するための下限値設定手段と、前記圧力検知手段によって検知された圧力情報に基づいて前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、を有し、該駆動制御手段は前記圧力検知手段によって検知された空気圧の値が前記下限の値よりも陰圧である場合に前記駆動手段の動作を停止することを特徴とする角膜手術装置。
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