JP6151791B2 - 超音波ハンドピース - Google Patents
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Description
本開示は、概して、超音波デバイス、より具体的には、超音波ハンドピースに関する。
糖尿病性網膜症等のある眼疾患において、重膜および他の種類の結合組織は、後眼部において成長し、眼の健康の悪化を誘発する。血管は、網膜および硝子体液に沿って成長し得る。治療は、組織成長の除去を含む。時宜を得た治療なしでは、これらの新たな血管は、出血し得るか、視界を曇らせ得るか、または網膜を破壊し得る。
ある実施形態において、ハンドピースシステムは、超音波ハンドピースと、スパチュラとを備える。超音波ハンドピースは、振動源と、ホーンとを備える。振動源は、超音波振動を生成するように構成され、ホーンは、振動を超音波運動に変換するように構成される。スパチュラは、ホーンに連結され、超音波運動に従って移動するように構成される。スパチュラは、任意の好適な形状およびサイズを有してもよい。
ここで、本開示の例示的な実施形態を、添付の図面を参照して、さらに詳細に、例として、説明する。
ここで、説明および図面を参照して、開示される装置、システム、および方法の例示的な実施形態を、詳細に示す。説明および図面は、網羅的であること、または別様に、特許請求の範囲を、図面に示され説明において開示される特定の実施形態に限定または制限することを意図しない。図面は、可能な実施形態を表すが、図面は、必ずしも縮尺通りではなく、実施形態をより良好に例解するために、ある特性は、誇張、除去、または部分的に分割され得る。
図１は、超音波ハンドピース１０の実施例を例解する。超音波ハンドピース１０は、スパチュラ３０を超音波運動で移動させるように構成される、任意の好適な構成要素を含んでもよい。スパチュラ３０は、糖尿病性網膜症等の眼疾患を治療するために、網膜の重膜および／もしくは他の結合組織の分離、解離、および／もしくは層間剥離を容易にするために使用され得る。実施例において、超音波ハンドピース１０は、シャフト２０と、プラグ２２と、振動源２４と、ホーン２６と、遠位部分２８と、中心軸４０に沿って近位端から遠位端に、示されるように、連結されるスパチュラ３０とを含む。
超音波運動は、約２０，０００ヘルツを上回る周波数で生じる。超音波運動は、任意の好適な方向において生じ得る。ある実施形態において、超音波運動は、長手方向の運動および／またはねじれ運動を含み得る。長手方向の運動は、中心軸４０に平行であり得る。ねじれ運動は、中心軸４０等の軸周囲を回転し得る。
振動源２４は、超音波振動を生成するように構成される。超音波振動は、約２０，０００ヘルツを上回る周波数での振動である。振動源２４は、超音波振動を生成することができる、任意の好適な構成要素を含んでもよい。ある実施形態において、１組の圧電性結晶が、超音波振動を生成し得る。例えば、第１の組の圧電性結晶は、長手方向の運動を生成するように分極され、第２の組の圧電性結晶は、ねじれ運動を生成するように分極される。２つの駆動信号が、２つの組の結晶を駆動し得る。
ホーン２６は、振動源２４によって発生される振動を超音波運動に変換するように構成される。ホーン２６は、スパチュラ３０に連結される遠位部分２８を含み得、チタン合金等の任意の好適な材料を含み得る。ある実施形態において、リング形状の圧電性結晶は、結晶が、並進および／またはねじれ運動を、ホーン２６に伝え得るように、ホーン２６に固定され得る。次いで、ホーン２６の遠位部分２８は、運動をスパチュラ３０に伝え得、これは、超音波運動に従って移動する。ある実施形態において、振動源２４およびホーン２６は、中空の円筒形の筐体４２内に配置され得る。
図２Ａ〜２Ｆは、スパチュラ３０の実施例を例解する。図２Ａは、スパチュラハンドル５０と、縁部５４を伴うブレード５２とを含む、スパチュラの側面図である。図２Ｂは、ブレード５２の断面のより詳細な図である。スパチュラハンドル５０は、中心軸６０を有し、ブレード５２は、近位部分５５および先端５６を有する。屈曲角度θ屈曲は、中心軸６０と近位部分５５の軸との間の角度を表す。先端角度θ先端は、先端５６の表面間の角度を表す。先端厚さＴtは、先端５６の厚さを表す。ブレード角度θブレードは、先端５６の軸と中心軸６０との間の角度を表す。図２Ｃは、屈曲角度θ屈曲＝０、およびブレード角度θブレード＝０である、スパチュラ３０を示す。図２Ｄは、ブレード５２および縁部５４を伴うスパチュラ３０の上面図である。ブレード長Ｌbは、中心軸６０に沿ったブレード５２の長さを表し、ブレード幅Ｗbは、縁部５４の幅を表す。断面参照Ａは、スパチュラ３０の断面を示し、これは、図２Ｅを参照してより詳細に説明される。
スパチュラ３０は、任意の好適なサイズまたは形状を有してもよい。ブレード幅Ｗbは、例えば、０．２ミリメートル（ｍｍ）〜０．８ｍｍの範囲内の任意の好適な値を有してもよく、ブレード長Ｌbは、例えば、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内の任意の好適な値を有してもよく、先端厚さＴtは、例えば、１．２〜１．７ｍｍ等の０．３〜２ｍｍの範囲内の任意の好適な値を有してもよい。
屈曲角度θ屈曲は、例えば、０〜１５度等の０〜３０度の範囲内の任意の好適な値を有してもよい。ブレード角度θブレードは、例えば、２０〜６０度の範囲内の任意の好適な値を有してもよい。先端角度θ先端は、例えば、２０〜７０度の範囲内の任意の好適な値を有してもよい。
図２Ｅは、図２Ｄの断面参照Ａに沿ったスパチュラ３０の断面５７（５７ａ〜ｄ）の実施例を例解する。断面５７ａは、平坦な上および下表面を有し、断面５７ｂは、傾斜した上および下表面を有し、断面５７ｃは、傾斜した上表面および平坦な下表面を有し、断面５７ｄは、非対称の上表面および平坦な下表面を有する。
図２Ｆは、スパチュラ３０の縁部５４の実施例を例解する。直線の縁部６４は、実質的に直線であり、丸みを帯びたまたは直角の角部を有してもよい。鋸歯状の縁部６８および７０は、任意の好適な数の鋸歯７１、例えば、１〜２０個の鋸歯を有してもよい。鋸歯状の縁部６８は、６個の鋸歯７１を有し、鋸歯状の縁部７０は、２個の鋸歯を有する。湾曲した縁部７０は、ほぼ平坦〜半円等の任意の好適な湾曲を有してもよい。
図３は、ハンドピース１０と共に使用され得る外科コンソール８０の実施例を例解する。外科コンソール８０は、ＡＬＣＯＮ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳ，ＩＮＣ．，Ｆｏｒｔ Ｗｏｒｔｈ，Ｔｅｘａｓから入手可能なＩＮＦＩＮＩＴＩ外科システム等の、任意の好適な外科コンソール８０であってもよい。外科コンソール８０は、ハンドピース１０に連結される。電力は、電気ケーブル８８を通ってハンドピースに供給される。
図４は、ハンドピース１０と共に使用され得る駆動回路１００の実施例を例解する。駆動回路１００の実施例は、米国特許第５，４３１，６６４号に説明され、この内容全体は、参照することにより本明細書に組み込まれる。ある実施形態において、駆動回路１００は、ハンドピース１０のアドミタンスを追跡し、一定のアドミタンスを維持するようにハンドピース１０の周波数を制御する。駆動回路１００は、ねじれモードおよび／または長手方向モードを監視し得、かつ圧電性要素およびホーン１２に依存して異なる駆動周波数を使用して、ハンドピース１０においてこれらのモードを制御する。ある実施形態において、ねじれ駆動信号は、約３２ｋＨｚであり、長手方向の駆動信号は、約４４ｋＨｚである。１つ以上の駆動信号は、連続的であり得るか、またはそれらは、交互であり得る。例えば、駆動信号は、一方の周波数で所望のパルスにおいて提供され得、次いで、周波数間の重複を伴わずに、同様のパルスに対して他方の周波数に切り替えられ得る。駆動信号には短い間隙があってもよいか、またはなくてもよい。駆動信号の振幅は、各周波数に対して独立して変調および設定され得る。
（外科コンソール８０等の）本明細書に開示されるシステムおよび装置の構成要素は、インターフェース、論理、メモリ、および／または他の好適な要素を含んでもよく、そのいずれも、ハードウェアおよび／またはソフトウェアを含んでもよい。インターフェースは、入力を受信し、出力を送信し、入力および／もしくは出力を処理し、ならびに／または他の好適な動作を実行し得る。論理は、構成要素の動作を実行することができ、例えば、命令を実行して入力から出力を生成することができる。論理は、メモリにコード化されてもよく、またコンピュータにより実行されると動作を実行することができる。論理は、プロセッサ、例えば、１つ以上のコンピュータ、１つ以上のマイクロプロセッサ、１つ以上のアプリケーション、および／または他の論理であってもよい。メモリは、情報を記憶することができ、また１つ以上の有形のコンピュータ可読および／またはコンピュータにより実行可能な記憶媒体を含み得る。メモリの例は、コンピュータメモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）もしくは読み取り専用メモリ（ＲＯＭ））、大容量記憶媒体（例えば、ハードディスク）、リムーバブル記憶媒体（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）もしくはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ））、データベースおよび／またはネットワーク記憶装置（例えば、サーバ）、ならびに／あるいは他のコンピュータ可読媒体を含む。
具体的な実施形態において、コンピュータプログラム、ソフトウェア、コンピュータにより実行可能な命令、および／またはコンピュータにより実行され得る命令がコード化された１つ以上のコンピュータ可読媒体により、実施形態の動作が実行され得る。具体的な実施形態において、コンピュータプログラムを記憶する、それが具現化された、および／もしくはそれがコード化された、ならびに／または記憶および／もしくはコード化されたコンピュータプログラムを有する１つ以上のコンピュータ可読媒体により、動作が実行され得る。
この開示は特定の実施形態の観点から説明されているが、実施形態の修正（変更、置換、付加、省略、および／または他の修正等の）は当業者にとって自明であろう。したがって、本発明の範囲から逸脱することなく、実施形態に修正が行われ得る。例えば、本明細書に開示されるシステムおよび装置に修正が行われ得る。システムおよび装置の構成要素は、統合または分離してもよく、システムおよび装置の動作は、より多くの、またはより少ない、または他の構成要素により実行され得る。別の実施例として、本明細書に開示される方法に修正が行われ得る。本方法は、より多くの、またはより少ない、または他の工程を含み、工程は、任意の好適な順序で実行され得る。
本発明の範囲から逸脱することなく、他の修正が行われ得る。例えば、説明は、特定の実際の適用における実施形態を示し、さらに他の適用が当業者にとって自明であろう。また、将来の発展は本明細書に開示された技術において生じ、開示されたシステム、装置、および方法は、かかる将来の発展と共に利用されるであろう。
本発明の範囲は、説明を参照して決定されるべきではない。特許法に従い、説明は、例示的な実施形態を使用して、本発明の原理および動作方式を説明および例解する。説明によって、当業者は、様々な実施形態におけるシステム、装置および方法を、様々な修正と共に利用することができるが、説明は、本発明の範囲を決定するために使用されるべきではない。
本発明の範囲は、特許請求の範囲および請求の範囲の権利が与えられる等価物の十分な範囲を参照して、決定されるべきである。すべての請求の範囲の用語には、本明細書にそうでないと明示されていない限り、当業者に理解されるように、それらの最も広い範囲の合理的な構造およびそれらの通常の意味が与えられるべきである。例えば、「ａ」、「ｔｈｅ」等等の単数を表す冠詞の使用は、請求項が明確にそれとは反対の限定を挙げない限り、１つ以上の示される要素を記載するように読まれるべきである。別の例として、「各」は、集合の各要素または集合の部分集合の各要素を指し、集合は、ゼロ、１つ、または２つ以上の要素を含み得る。要約すると、本発明は、修正が可能であり、本発明の範囲は、説明を参照してではなく、特許請求の範囲およびその均等物の全範囲を参照して決定されるべきである。
Claims (10)
- ハンドピースシステムであって、
超音波ハンドピースであって、
超音波振動を生成するように構成される振動源と、
前記超音波振動を超音波運動に変換するように構成されるホーンと、を備える、超音波ハンドピースと、
前記ホーンに連結され、前記超音波運動に従って移動するように構成される、スパチュラと、を備え、
前記スパチュラが、中心軸を有するスパチュラハンドルと、ブレードと、を備え、
前記ブレードが、前記スパチュラハンドルの遠位端から延びる近位部分と、前記近位部分の遠位端から延びるブレード先端と、を備え、
前記近位部分の厚み方向の中心軸は、前記スパチュラハンドルの前記中心軸に対して、厚み方向に切断した断面において、３０度以下の角度を有し、
前記ブレード先端の厚み方向の中心軸は、前記スパチュラハンドルの前記中心軸に対して、厚み方向に切断した断面において、２０度から６０度の間の角度を有し、
前記近位部分及び前記ブレード先端を含む前記ブレードが、前記スパチュラハンドルの幅よりも大きい幅を有している、
ハンドピースシステム。 - 前記超音波運動は、長手方向の運動を含む、請求項１に記載のハンドピースシステム。
- 前記超音波運動は、ねじれ運動を含む、請求項１に記載のハンドピースシステム。
- 前記スパチュラは、０．２ミリメートル（ｍｍ）〜０．８ｍｍのブレード幅を有する、請求項１に記載のハンドピースシステム。
- 前記スパチュラは、１ｍｍ〜１０ｍｍのブレード長を有する、請求項１に記載のハンドピースシステム。
- 前記スパチュラは、２０〜７０度の先端角度を有する、請求項１に記載のハンドピースシステム。
- 前記スパチュラは、湾曲した縁部を有する、請求項１に記載のハンドピースシステム。
- 前記スパチュラは、鋸歯状の縁部を有する、請求項１に記載のハンドピースシステム。
- 前記スパチュラは、前記ブレードの幅方向に対して傾斜した上表面および平坦な下表面を伴う断面を有する、請求項１に記載のハンドピースシステム。
- 前記スパチュラは、前記ブレードの幅方向に対して傾斜した上表面および前記ブレードの前記幅方向に対して傾斜した下表面を伴う断面を有する、請求項１に記載のハンドピースシステム。
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