眼手術システム用エアセパレータ

专利摘要:
対角方位フローチャネル(１１０)及び、対角方位フローチャネルに隣接する、垂直方位フローチャネル(１３０)を有する筐体(１０２)を備える、眼手術システム用気泡セパレータが提供される。対角方位フローチャネル(１１０)は垂直方位フローチャネル(１３０)の下流に配される下流部分(１１２)及び垂直方位フローチャネル(１３０)の上流に配される上流部分(１１８)を有する。対角方位フローチャネル(１１０)の下流部分(１１２)は上流部分(１１８)の断面積より大きい断面積(１１４)を有する。下流部分の断面積(１１４)は、液体内の空気を上昇させて垂直方位フローチャネル(１３０)に流れ込ませるように、対角方位フローチャネル(１１０)を流過する液体の速度を低めるに十分な大きさまたはパーセンテージだけ上流部分の断面積(１２４)より大きい。
公开号:JP2011505976A
申请号:JP2010538045
申请日:2008-12-02
公开日:2011-03-03
发明作者:ピーター ジョーンズ，ロス；イアン ラトウィック，マーク
申请人:ボシュ・アンド・ロム・インコーポレイテッドＢａｕｓｃｈ ＆ Ｌｏｍｂ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ；
IPC主号:A61F9-007

专利说明:

[0001] 本発明は外科手術用ポンプシステムにおける吸引流量の検知に関する。さらに詳しくは、本出願は顕微眼手術ポンプシステムとともに用いるためのカセットに向けられる。]
背景技術

[0002] 本節における言明は本開示に関する背景情報を提供するだけであり、従来技術を構成することはない。]
[0003] 眼手術を含む、手術中に吸引チューブを通る組織及び液体のフロー及び流量には関心が払われる。顕微眼手術中、組織を取り除くために手術部位に細いプローブを挿入し、液体を手術部位に注入ことができる。注入液体をその部位から吸引することもできる。吸引された液体の収集にそなえるため、術用カセットを術用プローブに連結することもできる。術中吸引流量の測定は、眼手術装置の安全制御を提供できる点で、重要であり得る。しかし、吸引流量計内の、とりわけ、気泡の通過は流量の測定を達成困難にし得る。]
発明が解決しようとする課題

[0004] したがって、気泡のいかなる効果も排除するかまたは大きく軽減することによって流量の正確な測定を可能にするためのフィルタリング手段またはバイパス手段を使い捨て術用カセットに組み込むことが望ましいであろう。]
課題を解決するための手段

[0005] 本開示は、吸引フローチャネルが、そのチャネルを流過する液体から空気を分離するために配され、構成された、眼手術システムに関する。本発明の一態様にしたがえば、第１の対角方位フローチャネル及び、第１の対角方位フローチャネルに隣接して第１の対角方位フローチャネルとの間の液体流通を確立している、第２の垂直方位フローチャネルを有する筐体を備える、眼手術システムのための術用カセットが提供される。第１の対角方位フローチャネルは第２の垂直方位フローチャネルの下流に配された下流部分及び第２の垂直方位フローチャネルの上流に配された上流部分を有する。第１の対角方位フローチャネルの下流部分は上流部分より大きな断面積を有する。下流部分の断面積は上流部分の断面積より、第１の対角方位フローチャネルを流過する液体の速度を低め、よって液体内の空気の上昇及び第２の垂直方位フローチャネルへの流入を可能にするに十分な大きさまたはパーセンテージだけ、大きい。]
[0006] さらなる適用領域は本明細書に与えられる説明から明らかになるであろう。記述及び特定の例は、説明が目的とされているに過ぎず、本開示の範囲の制限は目的とされていないことは当然である。]
[0007] 本明細書で説明される図面は説明の目的のためでしかなく、本開示の範囲の制限は全く目的とされていない。]
図面の簡単な説明

[0008] 図１は本開示の原理にしたがう眼手術システム用カセットの一実施形態のための筐体の一部の斜視破断図である。
図２は本開示の原理にしたがう第２の実施形態のための筐体の一部の斜視破断図である。] 図１ 図２
実施例

[0009] 以下の説明は実際上例示に過ぎず、本開示、応用、用途の限定は目的とされていない。図面を通して、対応する参照数字は同様であるかまたは対応する要素及び特徴を示すことは当然である。]
[0010] 一実施形態において、眼手術システムに用いるための吸引流量計１００にエアセパレータが備えられる。吸引流量計１００は、(図示されていない)手術部位から吸引された液体を受け取るための液体流入口１０４，吸引された液体から分離された空気の流出のための空気流出口１０６，及び吸引された液体の(図示されていない)集液槽への流出のための液体流出口１０８を有することができる筐体１０２を備える。筐体１０２は対角方位フローチャネル１１０及び、結合部１１６で対角方位フローチャネルと隣接する、垂直方位フローチャネル１３０を有する。]
[0011] 対角方位フローチャネル１１０は結合部１１６の下流に配された下流部分１１２を有する。対角方位フローチャネル１１０は結合部１１６の上流に配された、流入フローチャネル１２２と通じている、上流部分１２２も有する。流入フローチャネル１２２(及び上流部分１２２への流入口)は、例えば流過速度が１００ｍｍ/秒と１３０ｍｍ/秒の間の、液体流速Ｖｆを可能にするかまたは確立するに十分な大きさの断面積１２４を有する。対角方位フローチャネル１１０の下流部分１１２は上流断面積１２４より大きい断面積１１４を有する。下流部分の断面積１１４は、対角方位フローチャネル１１０を流過する液体の速度を低め、よって、液体内の空気を対角方位フローチャネル１１０の表面１２０に沿って上昇させて垂直方位フローチャネル１３０内に入らせるに十分な大きさまたはパーセンテージだけ、上流断面積１２４より大きいことが好ましい。もちろん、当業者には対角方位フローチャネル１１０を垂直方位にもなし得ることが当然であろう。したがって、語句「対角方位」の使用には「垂直方位」も含まれることは当然である。]
[0012] 詳しくは、下流断面積１１４は、フロー抵抗を高めて、いずれの空気の浮力も下流部分を流過している液体の速度より速い速度で空気を上昇させる程度まで下流部分の流速を低下させるに有効な大きさまたはパーセンテージだけ、大きい。すなわち、下流断面積１１４は、下流部分１１２における液体の流速を下流部分１１２において浮力により上昇する気泡の速度とほぼ同じかまたはそれより低い速度まで低下させるであろう大きさまたはパーセンテージだけ、上流断面積１２４より大きい。]
[0013] 図１に示される実施形態において、上流断面積１２４は結合部１１６の直前には配されず、図１に示されるように、結合部１１６の上流のある距離に配されることに注意すべきである。しかし、上流断面積１２４を結合部１１６に近づけて配することはできる。さらに詳しくは、上流断面積１２４は、上流断面積１２４を流過する液体の流速が対角方位フローチャネル１１０と垂直方位フローチャネル１３０の間の結合部１１６の下流のある点において分離速度ＶＳまで実質的に低められるように、結合部１１６の下流のあらかじめ定められた距離内にあることが好ましい。このあらかじめ定められた距離により、気泡が結合部１１６の下流に移動した後に、気泡が上昇して第２の垂直方位フローチャネル１３０に入るように、上昇し始める(すなわち上方に向かう速度を確立する)であろうことが保証される。上流断面積１２４と下流断面積１１４の間の緩やかな遷移を与えるように上流部分１２２の断面積が変化し得ることに注意すべきである。上流断面積１２４からの遷移は同様に結合部１１６からあらかじめ定められた距離内にあり、よって、液体内の空気が垂直方位フローチャネル１３０に向けて上昇する前に結合部１１６の下流に通過しているであろうことが保証される。図１に示される上流断面積１２４は結合部１１６の上流のある距離に配されているが、上流断面積１２４は、図２に示されるエアセパレータの第２の実施形態におけるように、結合部１１６に近づけて配することができる。] 図１ 図２
[0014] 図２を参照すれば、眼手術システムに用いるための流量計２００内のエアセパレータの第２の実施形態が与えられている。流量計２００は、対角方位フローチャネル２１０及び、結合部２１６で対角方位フローチャネルに隣接する、垂直方位フローチャネル２３０を有する筐体２０２を備える。対角方位フローチャネル２１０は、結合部２１６の上流に配された上流部分２２２及び結合部２１６の下流に配された下流部分２１２を有する。対角方位フローチャネル２１０は、流入フローチャネル２２２と通じている、上流部分２２２も有する。上流部分２２２は、例えば流過速度が１００ｍｍ/秒と１３０ｍｍ/秒の間の、液体流速Ｖｆを可能にするかまたは確立するに十分な大きさの上流断面積２２４を有する。下流部分２１２は上流断面積２２４より大きい断面積２１４を有する。第２の実施形態において、上流断面積２２４は、図２に示されるように、結合部２１６のすぐ上流に配される。第１の実施形態におけるように、上流断面積２２４及び遷移領域は、垂直方位フローチャネル２３０の結合部２１６からあらかじめ定められた距離内に配される。下流部分の断面積２１４は、第１の対角方位フローチャネル２１０を流過する液体の速度を、結合部２１６を通ると、低め、よって、液流内の空気が第１の対角方位フローチャネル２１０の表面２２０に沿って上昇して、概ね垂直なフローチャネル２３０内に入ることを可能にするに十分な大きさだけ、上流断面積２２４より大きい。同様に、上流断面積２２４は、上流断面積２２４を流過する液体の流速が対角方位フローチャネル２１０と垂直方位フローチャネル２３０の間の結合部２１６の下流のある点において分離速度ＶＳまで実質的に低められるように、結合部２１６からあらかじめ定められた距離内にあることが好ましい。このあらかじめ定められた距離により、液体内の気泡２２８が結合部２１６の下流に過ぎた後に、気泡２２８が上昇して垂直方位フローチャネル２３０に入るように、上昇し始める(すなわち上方に向かう速度を確立する)であろうことが保証される。] 図２
[0015] 第２の実施形態において、筐体２０２は吸引液体流量を測定するための電極チャンバ２５０をさらに有する。流量測定手段は、眼手術において普通に用いられる食塩水は導電性であるという事実を利用する、(図示されていないが、米国特許第６５９９２７７号明細書及び第６６３４２３７号明細書に説明される)非接地ホール効果電磁流量計を用４ることが好ましい。ホール効果は、電流伝導体２５２及び２５４の間を流れる導電性液体に磁場がかけられたときに導電性液体にかけて電圧を発生させる。したがって、磁場が印加されれば、吸引液収集層にかけて電圧を誘起することができる。眼手術ポンプシステムにおけるそのような流量測定は磁場源または電磁石の適用を含む。流量検知電極チャンバは電極端子チャンバ２５０の概ね対向する面に配置された第１の電極端子２５２及び第２の電極端子２５４をさらに有する。電極端子チャンバ２５０を流過する液体は一般に導電性食塩水を含む。したがって、第１の電極端子２５２及び第２の電極端子２５４は、電極端子チャンバ２５０を流過している液体の流量を示す少なくとも１つの電気信号を発生するに十分な間隔をとられた態様で、互いに対向して配置される。すなわち、対角方位フローチャネル２１０及び垂直方位フローチャネル２３０は、液流が流量検知電極チャンバ２５０に到達する前に液流から空気を分離し、よって雑音を誘起する気泡の妨害を受けずに液体流量の測定が可能になるように、構成される。同様の構成は図１の流量計においても具現化される。] 図１
[0016] 上記の実施形態において、第２の垂直方位フローチャネルは上流断面積のあらかじめ定められたパーセンテージより小さい狭断面積を有し、そのパーセンテージ以下では、狭断面積が、第２の垂直方位フローチャネルの、空気の流過を実質的に可能にし、液体の流過を実質的に制限するに有効である。少なくとも第２の実施形態において、第２の垂直方位フローチャネル２３０の狭断面積は第１の対角方位フローチャネルの上流断面積２２４の５０％より小さい。同様に、少なくとも第２の実施形態において、下流断面積２１４は上流断面積２２４より少なくとも５０％は大きいことが好ましい。上記実施形態のそれぞれにおける対角方位フローチャネルに関し、対角方位フローチャネルは垂直方位フローチャネルに対してある角度をなしており、この角度は約１０°と約８０°の間である。]
[0017] 上記から、本発明が、液流から気泡を分離し、よって吸引流量測定手段への気泡の通過を制限するように第１及び第２のフローチャネルを構成することで、吸引流量制御の改善を提供することが理解されるであろう。本発明は本明細書に例をもって説明され、様々な改変が当業者によってなされ得る。]
[0018] 本発明の動作及び構成は上記説明から明らかであろうと考えられる。上に示し、あるいは説明した装置及び方法はその特徴が好ましいと表現されているが、そのような装置及び方法には添付される特許請求の範囲に定められるような本発明の精神及び範囲を逸脱することなく様々な変更及び改変がなされ得る。]
[0019] １００，２００吸引流量計
１０２，２０２筐体
１０４液体流入口
１０６空気流出口
１０８液体流出口
１１０，２１０対角方位フローチャネル
１１２，２１２ 対角方位フローチャネル下流部分
１１４，２１４ 対角方位フローチャネル下流断面積
１１６，２１６ 結合部
１２０ 対角方位フローチャネル表面
１２２，２２２ 対角方位フローチャネル上流部分(流入フローチャネル)
１２４，２２４ 対角方位フローチャネル上流部分(流入フローチャネル)断面積
１３０，２３０垂直方位フローチャネル
２２８気泡
２５０電極チャンバ(流量検知電極チャンバ；電極端子チャンバ)
２５２，２５４電流導体(電極端子)]

权利要求:

請求項1
顕微眼手術システム用吸引流量計において、対角方位フローチャネル及び、結合部において前記対角方位フローチャネルに隣接する、垂直方位フローチャネルを有する流量計筐体であって、前記対角方位フローチャネルが前記結合部の上流のあらかじめ定められた距離に配された上流断面積及び前記結合部の下流に配された下流部分を有し、前記下流部分が、前記下流部分内の空気が前記下流部分内で上昇して前記垂直方位フローチャンネル内に抜け出す程度まで前記下流部分に入る液体の流速を低下させるに十分な、あらかじめ定められたパーセンテージだけ前記上流断面積より大きい下流断面積を有する、流量計筐体、を備えることを特徴とする吸引流量計。
請求項2
前記下流部分が、気泡を上昇させて前記垂直方位フローチャネルを通して抜け出させ、よって、前記吸引流量計の、液体の流過を可能にし、気泡の流過は制限するに十分な程度、フロー抵抗を高めるに十分なパーセンテージだけ前記上流断面積より大きい下流断面積を有することを特徴とする請求項１に記載の吸引流量計。
請求項3
前記下流部分が前記上流断面積より少なくとも５０％大きい断面積を有することを特徴とする請求項２に記載の吸引流量計。
請求項4
前記垂直方位フローチャネルが前記上流断面積のあらかじめ定められたパーセンテージより小さい狭断面積を有し、前記あらかじめ定められたパーセンテージ以下で、前記狭断面積が、前記垂直方位フローチャンネルの、空気の流過を実質的に可能にし、液体の流過を実質的に制限するに有効であることを特徴とする請求項１に記載の吸引流量計。
請求項5
前記垂直方位フローチャネルの前記狭断面積が前記対角方位フローチャネルの前記上流断面積の５０％より小さいことを特徴とする請求項１に記載の吸引流量計。
請求項6
前記対角方位フローチャネルが前記垂直方位フローチャネルに対してある角度をなし、前記角度が約１０°と約８０°の間であることを特徴とする請求項１に記載の吸引流量計。
請求項7
前記下流部分が流量計と通じていることを特徴とする請求項１に記載の吸引流量計。
請求項8
前記上流断面積が、前記上流断面積を通る液体の流速が前記結合部より先で前記下流部分内で上昇する気泡の速度より遅い分離速度まで低められるように、前記対角方位フローチャネルと前記垂直方位フローチャネルの間の前記結合部からあらかじめ定められた距離内に配されることを特徴とする請求項１に記載の吸引流量計。
請求項9
顕微眼手術システム用吸引流量計において、対角方位フローチャネル及び、結合部において前記対角方位フローチャネルに隣接する、垂直方位フローチャネルを有する筐体であって、前記対角方位フローチャネルが前記結合部の上流に配された上流断面積及び前記結合部の下流に配された下流部分を有し、前記下流部分が、前記下流部分内の空気が前記対角方位フローチャネル内で上昇して前記垂直方位フローチャネル内に抜け出すように、前記下流部分に入る液体の速度を低めさせるに十分なあらかじめ定められたパーセンテージだけ前記上流断面積より大きい下流断面積を有する、筐体、を備えることを特徴とする吸引流量計。
請求項10
前記下流部分が、気泡を上昇させて前記垂直方位フローチャネルを通して抜け出させ、よって、術用カセットの、液体の流過を可能にし、気泡の流過は制限するに十分なフロー抵抗の増大を生じさせるに十分なパーセンテージだけ前記上流断面積より大きい断面積を有することを特徴とする請求項９に記載の吸引流量計。
請求項11
前記対角方位フローチャネルの前記下流部分の前記断面積が前記上流断面積より少なくとも５０％大きいことを特徴とする請求項１０に記載の吸引流量計。
請求項12
前記垂直方位フローチャネルが前記対角方位フローチャネルの前記上流断面積のあらかじめ定められたパーセンテージより小さい狭断面積を有し、前記あらかじめ定められたパーセンテージ以下で、前記狭断面積が、前記垂直方位フローチャンネルの、空気の流過を実質的に可能にし、液体の流過を実質的に制限するに有効であることを特徴とする請求項９に記載の吸引流量計。
請求項13
前記垂直方位フローチャネルの前記狭断面積が前記対角方位フローチャネルの前記上流断面積の５０％より小さいことを特徴とする請求項９に記載の吸引流量計。
請求項14
前記対角方位フローチャネルが前記垂直方位フローチャネルに対してある角度をなし、前記角度が約１０°と約８０°の間であることを特徴とする請求項９に記載の吸引流量計。
請求項15
前記下流部分が液体流量計と通じていることを特徴とする請求項９に記載の吸引流量計。
請求項16
前記対角方位フローチャネルの前記上流断面積を有する上流部分の末端が、前記結合部より先の液体の流速が前記下流部分内で上昇する気泡の速度より遅い分離速度まで低められるように、前記対角方位フローチャネルと前記垂直方位フローチャネルの間の前記結合部からあらかじめ定められた距離内に配されることを特徴とする請求項９に記載の吸引流量計。
請求項17
顕微眼手術システム用吸引流量計において、対角方位フローチャネル及び、前記対角方位フローチャネルに隣接する、垂直方位フローチャネルを有する筐体であって、前記対角方位フローチャネルが前記対角方位フローチャネル上流に配された上流断面積及び下流部分を有し、前記下流部分が、液体の前記下流部分の流過を可能にし、気泡の前記下流部分の流過を制限するように、前記下流部分内の気泡を上昇させて前記垂直方位フローチャネル内に抜け出させる程度まで前記下流部分内の液流の速度を低めるフロー抵抗の増大を生じさせるに十分なあらかじめ定められたパーセンテージだけ前記上流断面積より大きい断面積を有する、筐体、を備えることを特徴とする吸引流量計。
請求項18
前記垂直方位フローチャネルが前記対角方位フローチャネルの前記上流断面積のあらかじめ定められたパーセンテージより小さい狭断面積を有し、前記あらかじめ定められたパーセンテージ以下で、前記狭断面積が、前記垂直方位フローチャンネルの、空気の流過を実質的に可能にし、液体の流過を実質的に制限するに有効であることを特徴とする請求項１７に記載の吸引流量計。
請求項19
前記対角方位フローチャネルの前記下流部分の前記断面積が前記対角方位フローチャネルの前記上流断面積より少なくとも５０％大きいことを特徴とする請求項１７に記載の吸引流量計。
請求項20
前記対角方位フローチャネルの前記上流断面積を有する上流部分の末端が前記対角方位フローチャネルと前記垂直方位フローチャネルの間の結合部からあらかじめ定められた距離内に配され、よって前記結合部より先の液体の流速が前記下流部分内で上昇する気泡の速度より遅い分離速度まで低められることを特徴とする請求項１７に記載の吸引流量計。