平衡晶状体乳化尖端制造技术

本申请涉及平衡晶状体乳化尖端。在各实施例中，晶状体乳化尖端可以包括柄以及至少具有第一和第二弯曲的切割边缘部。尖端的几何结构可被配置为使得在尖端以10kHz至60kHz之间的频率进行扭曲振动期间，整个柄部分的垂直于所述柄的侧向位移小于所述尖端的远端点处的侧向位移的约5‑25％，其中所述柄部分从尖端圆锥部的端部延伸到尖端切割边缘部内的第一弯曲。可以使用软件和/或物理建模来确定尖端几何结构。

【技术实现步骤摘要】
本申请是中国申请号为201180044425.7、申请日为2011年08月03日的PCT申请PCT/US2011/046362的、名称为“平衡晶状体乳化尖端”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术一般地涉及晶状体乳化，更具体但非限制地，本专利技术涉及晶状体乳化尖端。
技术介绍
人眼以其最简单的术语解释是通过使光传输通过称为角膜的清澈外部并经由晶状体在视网膜上聚焦成像来提供视力。聚焦成像的质量取决于包括眼的大小和形状，角膜和晶状体的透明度在内的许多因素。当年龄或疾病使得晶状体变得不那么透明时，视力会由于能够传输到视网膜的光变暗而劣化。眼晶状体内的这一缺陷在医学上被称为白内障。对这一病况的一种被接受的疗法是手术摘除晶状体并由起晶状体作用的人工晶体(IOL)替代。患白内障的晶状体可以通过名为晶状体乳化术的外科技术摘除。在此程序期间，可将薄型晶状体乳化尖端插入患病的晶状体并进行超声振动。振动的尖端可以液化或乳化晶状体，从而可将晶状体吸出眼外。一旦摘除患病的晶状体，就使用人工晶状体进行代替。
技术实现思路
在各实施例中，晶状体乳化尖端可以包括柄以及至少具有第一和第二弯曲的切割边缘部。柄以及至少第一弯曲和第二弯曲的几何结构可被配置为使得在尖端的超声扭曲振动期间，所述柄沿其整个长度的垂直于所述柄的侧向位移小于所述尖端的远端点的位移的约5-25％(例如15％，也可以使用其他阈值)。在某些实施例中，轴可以从圆锥部的一端(例如可以距尖端的远端点约12mm)延伸至切割边缘内的第一弯曲(例如可以距尖端的远端点约5mm)。还可以考虑第一弯曲的其他位置(例如距尖端的远端点3mm、8mm等)。在某些实施例中，圆锥部的近端(即，毂)可被配置为耦接至超声操纵杆。在某些实施例中，一种确定尖端几何结构的方法可以包括提供两个或更多个尖端几何结构(例如，具有诸如带有一个或多个存储变量以描述几何结构的计算机可读输入文件的电子格式)，建模超声扭转振动期间的尖端几何结构的性态，比较各尖端几何结构的侧向位移以选择在晶状体乳化程序期间沿着被配置为沿眼内切口的尖端柄部分(例如可以是从圆锥部的端部到第一弯曲)的侧向位移最小的尖端。在某些实施例中，一种确定尖端几何结构的方法可以包括提供两个或更多个带有不同几何结构的物理尖端(例如，沿尖端的两个或多个位置处具有弯曲)，超声扭转振动不同的尖端，确定各尖端的侧向位移，比较确定的侧向位移，从而选择在晶状体乳化程序期间沿着被配置为沿眼内切口的尖端柄部分的侧向位移最小的尖端。附图说明为了更完全的理解本专利技术，结合附图对后续描述做出参考，附图中：图1根据一个实施例例示了远端有两个弯曲的平衡晶状体乳化尖端；图2例示了根据一个实施例的通过冲洗线路和抽吸线路与机头相连的晶状体乳化手术控制台；图3例示了根据一个实施例的附接至平衡尖端的超声操纵杆；图4例示了根据一个实施例的平衡尖端的运动；图5例示了根据一个实施例的插入眼内切口的平衡尖端；图6例示了根据一个实施例的相对平衡尖端的扭转振动和侧向振动；图7a例示了根据一个实施例的沿尖端z轴的扭转位移的模型方程；图7b例示了根据一个实施例的沿尖端z轴的侧向位移的模型方程；图7c例示了根据一个实施例的建模方程的分量(l(z))；图8a-b例示了根据所述建模方程的输入尖端形状和沿该尖端长度的对应输出侧向位移和扭转角；图9例示了根据一个实施例的确定尖端几何结构的方法的流程图；图10例示了根据一个实施例的确定尖端几何结构的另一方法的流程图；以及图11例示了平衡尖端的六个可能的实施例。应该理解在前的概述和随后的详细描述都只是示例和说明性的，并且旨在为要求保护的本专利技术提供进一步的解释。具体实施方式图1例示了带有近端114及相对于尖端柄108弯曲的切割边缘部112的晶状体乳化平衡尖端100。平衡尖端100可以包括基本笔直的柄108以及在切割边缘部112内的至少两个弯曲(第一弯曲102和第二弯曲104)。也可以考虑其他数量的弯曲(例如，3个、4个或7个弯曲等等)。平衡尖端100可以与晶状体乳化机头204结合使用(参见图2)。在结合机头204使用时，平衡尖端100可以纵向振动和/或扭曲振动，即由尖端100围绕其轴来回旋转。弯曲102/104可以例如在距远端沿平衡尖端100长度的约5至25％处定位(这可以是在距尖端远端点106约5mm到距尖端远端点106约12mm之间的位置，上述距离是沿着尖端轴116测得的)。还可以考虑长度的其他部分。在某些实施例中，平衡所述尖端100可以包括构造尖端100的几何结构(例如，尖端的圆锥部110、柄108和/或至少第一弯曲102和第二弯曲104的几何结构)使得在尖端100的超声扭曲振动期间，与柄108垂直的柄108沿其长度的侧向位移小于尖端100的远端点106的侧向位移的约5％-25％(例如，15％)，这是在例如眼科程序期间的尖端振动频率下测得的。也可以使用其他的阈值(例如，10-20％、15-30％或10-40％等等)。在某些实施例中，尖端在远端点106处的侧向位移(在期望的操作频率下)可以在约30-200微米的范围内。例如，如果远端点106在尖端100的超声扭曲振动期间具有约+/-0.035mm的侧向位移，则可将尖端的几何结构构造为使得沿着柄的最大侧向位移小于5微米(其他位移也是可能的)。再例如，如果远端点106在尖端100的超声扭曲振动期间具有约+/-0.055mm的侧向位移，则可将尖端的几何结构构造为使得沿着柄的最大侧向位移小于8微米。在某些实施例中，柄可以从圆锥部110的一端(例如可以距远端点106约12mm)延伸至切割边缘106内的第一弯曲102(例如可以距远端点106约5mm)。还可以考虑第一弯曲102的其他位置(例如距远端点106 3mm或8mm等)。图2例示了通过冲洗线路206和抽吸线路208与机头204相连的晶状体乳化手术控制台214。在某些实施例中，功率可以通过电缆210施加至机头204，并且通过冲洗线路206和抽吸线路208的流体可由用户控制(例如，经由脚踏开关212)以执行晶状体乳化程序。晶状体乳化机头的一个例子在Mikhail Boukhny、James Y.Chon和Ahmad Salehi等人于2005年7月18日提交的题为“Ultrasound Handpiece”的美国专利公开(公开号No.2006/0041220；序列号No.11/183,591)中有所描述，其中该公开全文通过引用结合在此，如同在此被完全透彻地阐述一样。在某些实施例中，机头204可以耦接至晶状体乳化平衡尖端100。在某些实施例中，机头204可以包括至少一组压电元件227，其在由相关谐振频率激励时被极化以产生纵向运动。如图3所示，压电晶体227可以连接至超声操纵杆216，后者则附接有平衡尖端100。操作杆216和/或平衡尖端100可以包括多个斜线缝隙或槽224。缝隙或槽224可以在压电晶体于谐振频率下被激励时在平衡尖端100中产生扭曲运动。由与机头204中的固定元件对接的槽224所引起的平衡尖端100的运动可以包括相对于操作杆216的中心线的扭曲旋转分量。如图4中所示，在某些实施例中，平衡尖端100可被配置为通过范围在约2-6度的弧(例如，4度的弧)来回地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶状体乳化尖端，包括：具有近端和远端的柄；位于所述柄的远端处的切割边缘部，其中所述切割边缘部包括至少第一弯曲和第二弯曲；其中，柄以及所述至少第一弯曲和第二弯曲的几何结构被配置为使得在尖端进行超声扭曲振动期间，整个柄部分的垂直于所述柄的侧向位移小于所述尖端的远端点处的侧向位移的约5‑25％，其中所述柄部分从柄的近端延伸到切割边缘部的第一弯曲；其中所述至少第一弯曲和第二弯曲被定位使得超声扭曲振动期间所述柄中的超声扭曲振动能量处于沿着所述柄的主要部分的扭转振动模式。

【技术特征摘要】
2010.09.17 US 12/884,2851.一种晶状体乳化尖端，包括：具有近端和远端的柄；位于所述柄的远端处的切割边缘部，其中所述切割边缘部包括至少第一弯曲和第二弯曲；其中，柄以及所述至少第一弯曲和第二弯曲的几何结构被配置为使得在尖端进行超声扭曲振动期间，整个柄部分的垂直于所述柄的侧向位移小于所述尖端的远端点处的侧向位移的约5-25％，其中所述柄部分从柄的近端延伸到切割边缘部的第一弯曲；其中所述至少第一弯曲和第二弯曲被定位使得超声扭曲振动期间所述柄中的超声扭曲振动能量处于沿着所述柄的主要部分的扭转振动模式。2.如权利要求1所述的晶状体乳化尖端，其中所述侧向位移(ux)至少部分使用方程限定，其中：φ是尖端的扭转角，ρ是尖端材料的密度，S(z)是尖端沿着与所述柄共线的轴的横截面积，E是尖端材料的杨氏模量，Iy(z)是尖端围绕垂直于与柄共线的轴的轴的横截面的惯性力矩，及l(z)是沿着垂直于与柄共线的轴的轴的侧向位移。3.如权利要求2所述的晶状体乳化尖端，其中φ由方程提供，其中I(z)是围绕与柄共线的轴的圆筒形尖端横截面的惯性力矩，C(z)＝I(z)*μ，而μ是尖端材料的扭曲模数。4.如权利要求3所述的晶状体乳化尖端，其中方程 u ·· x = 1 ρ S ( z ) d 2 dz 2 ( EI y ( z ) ( d 2 u x dz 2 - φ d 2 l ( z ) dz 2 ) ) ]]>及 φ ·· = 1 ρ I ( z ) ∂ ∂ z ( C ( ...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·奥弗奇尼考夫，
申请(专利权)人：爱尔康研究有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US