具有內凹末端的用于青光眼超聲治療的裝置制造方法
【專利摘要】一種用于青光眼治療的手持裝置包括：殼體、超聲換能器、電源、可操作地與超聲換能器相關聯的傳輸元件以及位于傳輸元件端部的末端元件。超聲能量從超聲換能器傳輸至末端元件。末端包括內凹型眼睛接合表面。
【專利說明】具有內凹末端的用于青光眼超聲治療的裝置
[0001] 本申請要求美國臨時申請No. 61597102的權利，該臨時申請的申請日為2012年2 月9日，其全部內容以引用方式并入本文。

【技術領域】
[0002] 本發明總體上涉及一種用于青光眼治療的裝置，更具體地，涉及一種具有彎曲末 端的用于青光眼治療的裝置。

【背景技術】
[0003] 開角型青光眼存在于當眼睛內部的壓力不被患者所忍受并且對視神經產生損害 的情況下。目前對于開角型青光眼的治療旨在減小眼內壓至對患者眼睛安全的水平，以維 持視力。
[0004] 開角型青光眼可采用藥劑被治療。另一種用于開角型青光眼的治療方法，激光治 療，留在藥物治療失敗時使用，并且作為主要治療方法正在得到一些青睞。另一種方法，目艮 內手術，留在藥物和/或激光失敗時使用。
[0005] 經常地，眼睛內部壓力的上升是由流體離開眼睛的能力被堵塞所引起的，而非由 液體自身的實際增多造成的。如圖1所示，堵塞通常發生在小梁網接近鞏膜靜脈竇的部分， 稱之為管旁（juxtacanalicular)網狀結構。該網狀結構通常被解剖構造的變化、色素、細 胞外基質碎片或者假性表皮脫落材料堵塞。
[0006] 藥物治療意在降低液體（房水）的產生或者提高液體離開眼睛的能力。醫學治療 是不能治愈的。它在持續使用的基礎上來降低壓力。但是，當治療停止則壓力上升。并且， 藥物治療需要患者的服從，具有不需要的副作用，昂貴并且可能與其它用于患者的醫療護 理不良地相互作用。
[0007] 激光治療在最初的（氬氣）方法上部分地成功。新的激光治療，如選擇性激光小 梁成形術，正在得到青睞。然而，激光治療實施在眼睛的內部并且治療的是內小梁網而非外 小梁網。通過這種治療，存在二次生理反應，其在激光被實施后引起流體流出量的增加。
[0008] 經常的，在現代白內障手術后，存在作為意想不到的有益副作用的眼內壓的降低。 常規的白內障手術通過晶狀體材料的超聲乳化移除白內障，這個方法稱為白內障超聲乳化 術。老年白內障手術，無植入物，從眼睛內移除更多的材料，但是眼內壓的降低并不與現代 或目前手術一致。被相信的是，用于破壞晶狀體材料的超聲有助于去除積累的材料。然而， 這只是一個副作用，并且，如下文所述，用在白內障超聲乳化術中的超聲能量的強度足夠 大，足以破壞組織。
[0009] 因此，存在這樣的需求以用于青光眼的治療：其包括應用超聲能量于眼睛上以去 除所累積的材料和引發生化過程以減少和移除細胞外碎片、從而降低壓力的方法，并且其 能不破壞組織地實施。參見授予Schwartz的美國專利No. 7, 909, 781和No. 8, 043, 235,兩 者的全部內容以引用方式并入本文。


【發明內容】

[0010] 根據本發明的第一方面，提供有用于青光眼治療的手持裝置，其包括殼體、超聲換 能器、電源、可操作地與超聲換能器相關聯的傳輸元件、以及位于傳輸元件末端的末端元 件。超聲能量從超聲換能器傳輸至末端元件。末端包括內凹型眼睛接合表面。在優選的實 施例中，內凹型眼睛接合表面限定有圓弧，其為大約45°至大約180°之間。在優選的實施 例中，內凹型眼睛接合表面限定有圓弧，其為大約90° ,弧長為大約6. 5mm至大約11. 5mm 之間。末端元件限定厚度方向，并優選地內凹型眼睛接合表面包括在厚度方向上的外凸形 狀。在優選的實施例中，傳輸元件包括置于超聲換能器與末端元件之間的第一角形延伸元 件。傳輸元件限定第一軸線，并且第一角形延伸元件限定第二軸線，第一軸線和第二軸線并 不彼此平行。在優選實施例中，傳輸元件包括第二角形延伸元件，其位于第一角形延伸元件 和末端元件之間。第二角形延伸元件限定第三軸線，并且第一軸線和第三軸線大致彼此平 行。在另一個實施例中，第一軸線和第三軸線彼此不平行。在未設有第一和第二角形延伸 元件的實施例中，第一軸線延伸穿過圓弧限定的圓周的圓心。在具有第一和第二角形延伸 元件的實施例中，第三軸線延伸穿過由圓弧限定的圓周的圓心。
[0011] 根據本發明的另一方面，提供有治療青光眼的方法，其包括下述步驟：選擇發射超 聲能量并包括具有限定大約45°至大約180°之間的圓弧的內凹型眼睛接合表面的末端 元件的裝置、持握裝置在小梁網外部且靠近角膜緣圓周的第一圓弧的位置處并以預設時長 發射某一頻率的超聲能量至期望位置、以及持握裝置在小梁網外部且靠近角膜緣圓周的第 二圓弧的位置處并以預設時長發射某一頻率的超聲能量至期望位置。在優選的實施例中， 內凹型眼睛接合表面限定大約90°的圓弧，并且方法包括步驟：持握裝置在小梁網外部且 靠近角膜緣圓周的第三圓弧的位置處并以預設時長發射某一頻率的超聲能量至期望位置、 以及持握裝置在小梁網外部且靠近角膜緣圓周的第四圓弧的位置處并以預設時長發射某 一頻率的超聲能量至期望位置。該方法還優選地包括步驟：增加眼睛的一部位的溫度至大 約41至大約45攝氏度之間的溫度，以引發眼睛內的生化級聯反應，其中生化反應從小梁網 減少并移除細胞外碎片。
[0012] 在優選的實施例中，超聲能量聚焦在距離內凹型眼睛接合表面為大約0. 5mm至大 約2. 0mm之間的一點，頻率為大約20, 000Hz至大約100, 000Hz，并且時長為大約5秒至大約 120秒。在實施方法時，優選地存在細胞因子的釋放，其造成眼睛內的眼內壓的降低。細胞 因子的釋放可造成患者的另一只眼睛內的眼內壓的降低。進一步的，該方法優選地引發熱 休克蛋白質，激活基質金屬蛋白酶和/或誘導巨噬細胞活動，并且可以包括眼睛的一部位 的溫度的升高以引起炎癥反應，炎癥反應在眼睛內引發生化級聯反應的。優選地，聚焦的超 聲不會在眼睛內造成對組織的破壞。
[0013] 在使用中，該裝置握持在患者的眼睛的小梁網的外部的位置處，該裝置于預設時 長內發射頻率在大約20, 000Hz至大約100, 000Hz之間的聚焦超聲至眼睛內期望位置處，并 且其中眼睛的一部位的溫度被升高以使得生化級聯反應在眼睛內被引發，并且生化反應從 小梁網處減少或移除細胞外碎片。
[0014] 依據本發明的實施例，提供一種超聲裝置，包括具有用于治療具有青光眼的眼睛 的內凹形狀的末端。裝置的傳輸元件包括第一和第二角形延伸元件、以及末端，該末端包括 在寬度方向上延伸的凹部和在厚度方向上延伸的凸部。在優選的實施例中，處理端的凹部 的弧度大約為90°。
[0015] 根據本發明的另一發面，提供治療青光眼的方法。該方法包括步驟：提供發射超聲 能量的超聲裝置、握持超聲裝置在小梁網之外的位置處、以預定時長發射具有某一頻率的 超聲能量至期望位置、導致可包括觸發推定的整合素響應和去除小梁網上積累的材料的生 化變化在眼睛內被引發且該整合素響應引發的生化變化通常有但不限于細胞因子、酶、巨 噬細胞的活動以及熱休克蛋白。在優選的實施例中，末端包括彎部。
[0016] 根據本發明的另一方面，提供有手持超聲裝置，其包括殼體、設置在殼體內的超聲 換能器、電源、從超聲換能器延伸而出的傳輸兀件以及位于傳輸兀件末端的末端。超聲能量 從超聲換能器傳輸至末端。在優選的實施例中，殼體在零點附結至超聲換能器。
[0017] 本文所公開的裝置優選地包括金屬末端和聚焦超聲，聚焦超聲旨在提高/觸發整 合素、提高處理區域內的溫度至能引發生化細胞因子級聯反應的水平，生化細胞因子級聯 反應然后被全局性吸收由此引起雙眼內眼內壓的降低。
[0018] 本發明，連同所具有的附加特征和附加特征的優點，可以通過下述描述被更好地 理解。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 通過參考下述所配附圖，本發明會被更容易地理解。
[0020] 圖1是眼睛內部的一部位的視圖。
[0021] 圖2是包含用在白內障超聲乳化術的儀器的眼睛的內部的一部位的視圖。
[0022] 圖3是依據本發明一優選實施例、在眼睛外部使用的用于青光眼治療的超聲裝置 的透視圖。
[0023] 圖4是圖3的裝置的側立面剖視圖。
[0024] 圖5是圖3的超聲裝置連同電源的透視圖。
[0025] 圖6是根據本發明的另一優選的實施例、在眼睛外部使用的用于青光眼治療的超 聲裝置的透視圖。
[0026] 圖7是圖6的裝置的側立面剖視圖。
[0027] 圖8是根據本發明的另一優選的實施例、在眼睛外部使用的用于青光眼治療的超 聲裝置的透視圖。
[0028] 圖8A是根據本發明的另一優選的實施例的用于青光眼治療的超聲裝置的透視 圖。
[0029] 圖9是圖8的裝置的部件分解圖。
[0030] 圖10是圖8的裝置的末端的詳細透視圖。
[0031] 圖l〇a展示了在優選的實施例中，圖8的裝置的內凹末端形成有大約90度的圓 弧。
[0032] 圖11是圖8的沿線11-11的剖視圖。
[0033] 圖12是圖8的設備在使用中的透視圖。
[0034] 在附圖的幾個視圖中，相同的附圖標記指代相同的部件。

【具體實施方式】
[0035] 下述的描述和附圖是說明性的，而不應當理解為限定性的。許多具體細節被描述 以予提供對本發明的全面理解。然而，在某些情況下，公知的或常規的細節沒有被描述，以 避免使得描述不明確。本申請中的參見一個或另一個實施例可以是，但不一定是，參見相同 的實施例，并且，這些參見的含義是實施例中的至少一個。
[0036] 本申請中的參見"一個實施例"或者"實施例"意味著與實施例相關的所描述的特 定的特征、結構或者特性包括在本申請的至少一個實施例中。本申請中各處可見的用語"在 一個實施例中"不一定指的是同一實施例，也不一定是互相排斥其它實施例的分開的或替 代的實施例。此外，被描述的各種特征可能被一些實施例展示且未被其它的實施例展示。相 似地，被描述的各種要求可能被一些實施例要求且未被其它的實施例要求。
[0037] 在本申請內容的范圍中，以及在術語被使用的特定的上下文內，本申請中使用的 術語通常具有它們在本領域的常規含義。某些用于描述本申請的術語在下文或在本申請的 別的地方被討論，以關于本申請為醫師提供額外的指導。出于方便，某些術語可能被強調， 例如使用斜體和/或引號：強調的使用對術語的范圍和含義沒有影響；在相同的上下文中， 無論其是否被強調，術語的范圍和含義是相同的。將被理解的是，相同的事情可以以一種以 上種方式陳述。
[0038] 因此，替代語言和同義詞可用于本文所討論的任何一個或多個術語。無論術語在 本文中是否被詳述或討論，均沒有任何特殊含義置于其上。某些術語的同義詞被提供。一 個或多個同義詞的陳述不排除其余同義詞的使用。在本申請中任何位置的示例的使用，包 括本文所討論的任何術語的示例，僅用于說明，并且不屬意于進一步限定本申請或示例術 語的范圍或含義。同樣的，本申請不限定于本申請所給的各種實施例。
[0039] 不屬意于進一步限定本申請的范圍，儀器、裝置、方法以及根據本申請的實施例的 與它們相關的結果在下文給出。值得注意的是，標題和小標題可在示例中被使用以便于讀 者閱讀，這絕不應該限定本申請的范圍。除非被限定，在本文中所使用的所有的技術和科學 術語具有與本申請所述領域的常規技術人員通常所理解的相同的含義。在矛盾的情況下， 本文件，包括定義，將會控制。
[0040] 將被理解的是，術語如本文所使用的"前"、"后"、"上"、"下"、"側"、"短"、"長"、"向 上"、"向下"以及"下面"僅僅是為了描述的方便，并且參見如圖所示的部件的方位。應當被 理解的是，本位所描述的部件的任何方位均在本申請的范圍內。
[0041] 參見附圖，其中圖示是出于展示本發明的目的，而非出于限定的目的。
[0042] 本文所描述的是采用超聲治療青光眼的方法的優選實施例。該方法包括圖3-11 所顯示的工具的使用。
[0043]一般來說，該方法包括提供超聲能量，以誘導眼睛所期望的區域的細胞因子從小 梁網去除和/或移除材料，由此降低眼內壓。現在所描述的方法用于降低前文所述的眼睛 內積累的壓力。
[0044]圖2示出了實施在眼睛上的白內障超聲乳化術。正如所描述的，白內障超聲乳化 術技術已經示出為產生眼睛內壓力的降低。但是，應用在白內障超聲乳化中的超聲強度是 非常強有力，且設計為雕刻晶狀體組織或破壞其解剖結構。如從圖2所能看到的一樣，儀器 實際上與晶狀體接觸。此外，通常在白內障超聲乳化術中使用的超聲儀器具有末端，該末 端既尖又鋒利，且被設計為直接與眼睛內組織接合，并具有用于超聲、沖洗和抽吸的三個輸 入。
[0045] 在本發明優選的實施例中，儀器（下文所描述的）將超聲的能量集中在與組織相 隔一距離外，并且不與組織直接接合。進一步的，超聲強度優選的比白內障超聲乳化術顯著 的弱，由此，產生更溫和的強度的聲能。最后，特定區域和治療的焦點在于包括位于眼球前 部的睫狀體和小梁網的前房角，而非如白內障超聲乳化術那樣在于眼睛的晶狀體。
[0046] 從超聲治療獲得的作用力是復雜的，但是分為三類：超聲機械的、產生的熱量和整 合素的觸發。例如，參見授予Bachem的美國專利2006/0106424和授予Ekberg的美國專利 6, 162, 193,其全部內容以引用方式并入本文。超聲產生了微泡，其可有力地向內爆裂并且 由此產生熱量和猛烈微動。這被稱為空化。這微泡的產生和隨后的帶著熱量的向內爆裂是 穩定或者不穩定的（瞬態）。穩定的空化不太可能引起細胞的壞死和組織的損傷。此外，存 在超聲波陣面的效應，該效應為產生允許顆粒在流體內的運動的涌動現象。
[0047] 下文所描述的通過超聲青光眼治療裝置10具有平衡性，使得所產生的超聲的頻 率、功率和持續時間具有關于受控的空化、熱量、聲流的最佳平衡，以此作用于小梁網。該作 用是這樣的，通過上述提到的作用力，碎片或其它阻塞性結構可被去除以得到更大的流出。 除此之外，產生的熱量、以及伴隨細胞因子釋放的隨后的炎癥反應和超聲的整合素的吸收， 這些的性質意在啟動引起細胞外基質的重塑和巨噬細胞的誘導、以移除細胞外碎片的級聯 生化反應，由此進一步加強長期的治療效果。這可以理解為，本文所描述的方法的實施造成 了炎癥反應，該炎癥反應引起細胞釋放細胞因子。該細胞因子觸發酶和巨噬細胞的活動。酶 分解了堵塞小梁網的細胞外碎片，并且巨噬細胞清除了分解的碎片。
[0048] 本文描述的是用于使用在眼睛表面（外部）地超聲地治療眼睛的儀器，它可以而 不必進入眼睛內部地使用。
[0049] 參見圖3-5,用于在眼睛的外表面上進行治療的裝置或探針10被示出。通常，裝置 10包括電源線12、電源13和收容在殼體16內的超聲換能器14。可以預見的是，交流電或 直流電都可以使用。然而，在一個優選實施例中，直流電被提供（其可以是來自交變電流， 然后轉換為直流電，或者其可以來自電池組）。本領域技術人員可以理解的是，超聲換能器 的類型不對本發明構成限制。例如，超聲能量可以設置為壓電體、液體、晶體等。參見，例如 授予Miller美國專利號No. 6616030,其全部內容以引用方式并入本文。在附圖所示的例子 中，超聲換能器14使用壓電技術。由換能器14產生的超聲能量沿著傳輸元件或桿20向下 輸送，到達末端18。優選地，末端18是光滑且為圓頭，其具有允許適當的凝膠或液體作用到 眼睛表面的表面。光滑末端優于現有技術的尖銳末端，以防止外部眼表面或角膜割破。在 另一個實施例中，如圖6_7所不，末端18不是圓頭或圓形的，而是大體平坦。
[0050] 在優選實施例中，殼體16在零點處被附結至超聲換能器，由此不擾亂、或減少在 殼體內超聲的產生，但又避免與末端18接觸，從而得到允許能量最大化。如圖4所示，在殼 體16與桿20和/或末端18之間具有間隔。殼體16可被附結至超聲換能器，例如，通過螺 紋緊固件22、鉚釘或類似物。
[0051] 如圖3-5所示，殼體16的形狀構造為使得其容易地適配于用戶手中。在優選的實 施例中，殼體16包括具有從其延伸的手柄24,手柄24能被用戶的另一只手抓握。通過這樣 的設計，用戶可以用一只手握住殼體16,并且用另一只手利用手柄24去引導裝置10。這提 供了根據期望操作裝置10的更大的能力。手柄24可為直的或彎的（如圖3所示）。殼體 16其上還可包括的一個或多個凹陷，或者其它的人體工程學附加構造，以使得殼體16更易 于抓握。
[0052] 在示例實施例中，裝置從殼體背面到末端為9cm長，并且末端的圓頭為約4mm直 徑。然而，這不是對本發明的限定。
[0053] 如圖4所示，在優選的實施例中，桿20是直的。超聲能量被直接傳輸至末端18， 并且通過直桿20提供有在向前、向后方向的運動（類似活塞或者手持式風鉆）。彎曲至90 度角的桿20a提供了平行于桿的軸線的運動，并在末端18產生了前后滑動運動。
[0054] 如圖6-7所示，在另一個示例實施例中，裝置從末端至基座大約15cm長，并具有用 于連接至電源的大約15_長的延長段19。在另一個實施例中，裝置10可具有電池13或者 其它提供電源的類似物，這也示出在圖7中。直徑在最寬處大約為3cm，并且逐漸變窄，直至 光滑平坦末端18的直徑大約為2mm。這些規格只是范例，并非對本發明的限定。
[0055]在使用中，由超聲換能器14產生的超聲能量沿著桿20向下傳輸直至尖端18。如 圖6-7所示，在這個實施例中，桿設置為錐形。然而，這并非對本發明的限定。任何形狀都 在本發明的范圍內。
[0056] 在替代實施例中，末端可包括加熱元件，該加熱元件允許由超聲能量產生的熱量 被加強。如本領域所知曉的，組織壞死和疼痛引發于42. 5攝氏度。如上文所提及的，加熱目 標組織至足夠充分以引發有利的生化過程是所期待的。因此，加熱元件可被設置為加熱組 織至一有利溫度水平以提供上述生化過程，但又是低于引發組織壞死和疼痛的溫度水平。 在方法實施例中，溫度的上升可超過42. 5度到恰好低于45度，帶來溫暖、麻刺但不疼痛的 感覺。在另外的實施例中，溫度可上升至45度以上。優選的，溫度設置在大約41至大約45 攝氏度之間。
[0057] 參見圖1和2對眼睛的解剖以及圖7,在使用時，裝置10用于施加定向的或聚焦的 超聲在覆蓋網狀結構的區域上。在優選的實施例中，超聲能量的焦點位于末端的1_范圍 內，以更深的影響。然而，焦點可位于距離末端的大于1mm或小于1mm的點處。例如，焦點 可以距離末端2mm。在優選的實施例中，焦點距離末端為大約0. 001mm與大約3. 0mm之間。 在更優選的實施例中，焦點距離末端為大約〇. 5mm與大約2. 0mm之間。在最優選的實施例 中，焦點距離末端為大約〇. 75mm與大約1. 25mm之間。在另一個實施例中，超聲能量可不 被聚焦。例如，聚焦的超聲可使用4W的電源以63, 500Hz施用。如圖2所示，網狀結構位于 眼角膜與鞏膜相接的區域的附近。優選地，麻醉和/或傳導凝膠或液體置于眼睛上（或者 末端18上），并且然后將超聲能量實施在期望頻率，其隨后傳送至小梁網，由此去除堵塞流 體通道的材料，同時加熱網狀結構以產生熱休克蛋白、激活基質金屬蛋白酶并誘導巨噬細 胞的活動和/或其它期望的生化過程從而降低壓力。
[0058] 在操作中，裝置10在提供超聲能量至眼睛的同時，在角膜緣區域上圍繞著眼睛移 動360°。然而，在優選的實施例中，尖端18并不圍繞著眼睛的角膜緣區域沿360°的路徑 掃過，而是，用戶在若干預設點停止，并以預設持續時間和預設功率施加具有預設頻率的超 聲能量。例如，當裝置10被使用，用戶可在類似時鐘上的小時刻度的12個等距的位置處停 下。在另一個實施例中，采用大約4mm的末端，僅僅8個處理區域就可能足夠。少于8個處 理區域和僅為1個處理區域、或者多于12個施加處理也可被使用。例如，患者的解剖構造 可能不允許在12個處理區域施加，并且可能僅僅允許6個處理區域。當裝置40被使用，可 能僅僅需要4個或更少的處理區域。
[0059]時間的長度、處理區域的數量以及超聲能量的強度均取決于個人情況。在示例的 實施例中，程序可能實施為大約40, 000Hz、電源3W、時間區間45秒于圍繞眼睛的大約12個 點上。在另一個程序中，與其它程序相比，其處理時間增加的同時處理區域的數量可能降 低。因此，這些數字中的任何一個均不對本發明保護范圍進行限定。生化變化通過上述程 序被觸發，這才是重點所在。并且，在一些情況下，可能需要在這種處理之后實施前角膜按 摩，由此幫助房水沖刷網狀結構，從而幫助清潔通道。
[0060] 在操作中，超聲能量按照以下方式提供。在優選的實施例中，超聲的頻率范圍為大 約10,000至500, 000Hz。在更優選的實施例中，頻率范圍選自大約30,000至100, 000Hz。 在最優選的實施例中，頻率范圍選自大約35, 000至45, 000Hz。在優選的實施例中，持續時 間范圍為大約5秒至大約120秒。在更優選的實施例中，持續時間范圍為大約25至大約60 秒。在最優選的實施例中，持續時間范圍為大約40至大約50秒。在優選的實施例中，功率 被提供在大約1W至大約6W的范圍內，并且大約3W是最優選的。將被理解的是，電源提供 的瓦特數可由于機頭的低效而降低。換句話說，如果電源提供大約4W的電源，機頭可能僅 能提供大約2W的聚焦超聲。如上述所描述的，這些范圍將會依據個人情況而不同，并且因 此它們不對本發明的保護范圍做出限定。在實施例中，所提供的頻率可能在超聲范圍外。
[0061] 這些范圍是足夠低的強度以防止對眼睛造成破壞。然而，在優選的實施例中，實施 在眼睛結構上的超聲能量產生熱量、以及傳輸至網狀結構并幫助去除積累的材料的超聲機 械聲流或者穩定的空化，同時引發生化變化以重建細胞外基質和誘導巨噬細胞的活動，如 上文所述。
[0062]在優選的實施例中，為了阻止污染或者從一個病人向另一個病人傳染，裝置10的 暴露的末端18或18a可被小指套或防護套覆蓋。有了這樣的封套位于末端之上，處理溫度 上升值與不帶保護套或者類似物實施處理時相比，幾乎或者完全沒有下降。
[0063]在示例實施例中，具有平圓頭末端的裝置被使用，平圓頭末端具有至末端1mm的 焦點。患者的眼睛被表面麻醉滴液、如丁卡因所麻醉。然后將眼睛用標記筆在角膜緣附近 標記成象限。麻醉眼凝膠用于麻醉眼睛和提供用于超聲的接觸凝膠。裝置被調到大約3W/ cm2的水平、頻率位于大約39KHz至大約41KHz之間。
[0064]該裝置設置在遠離角膜緣的位置，該位置允許大約0. 5_的鞏膜在儀器末端和角 膜之間被看到。裝置以從鞏膜大約45度的角被握持，末端對著角膜緣。然后將壓力施加在 眼球上，使得平常的角膜緣曲率變平，并且眼球具有最小的后退量。儀器以這樣的方式被應 用大約45秒。在這45秒里，大約20秒用以達到最大的效果，并且然后再加25秒用于處理。 然后將這45秒的應用加以重復。這些應用的數量和位置繞著眼睛的圓周均勻地劃分為12 個時鐘小時。在實施該方法的可控條件下的研究中，發明人發現眼內壓的降低不僅發生在 治療的眼睛中，并且還發生在另一只（控制）眼睛中。因此，該方法提供雙邊效應，該雙邊 效應引起對整合素的全局性生化觸發，這進一步引起了全局性吸收和雙邊細胞因子效應。 [0065]因此，通過期望聚焦超聲的應用，該方法引起整合素的觸發，以及優選地的引起處 理區域內的溫度提高至一水平，該溫度水平啟動了在網狀結構、房角以及睫狀體上的生化 細胞因子級聯反應，生化細胞因子級聯反應然后被全局性吸收，由此引起了雙眼的眼內壓 的下降。
[0066]在另一個實施例中，裝置可具有微機電系統（MEMS)器件。在體外研究中，組織的 溫度用微型溫度計測量過。微機電系統器件的加入允許被治療的組織的溫度的實時測量， 這引起這樣一個更穩健儀器：精確的功率調整可以允許更準確的治療，這種更精確的治療 發生在具有較厚眼壁的眼睛上，或者發生在通過降低溫度而稍微地降低感染的可能性、這 成為優勢的情況下。
[0067]在設備被應用時，末端被應用時的施加在眼睛上的壓力值的測量值是變化量的定 性增值，以角膜緣曲線的形式表現。結果和期望壓力表現為角膜緣弧度變平。微電機系統 設備允許壓力的測量和壓力的適當施加的更精確監測。
[0068] 在末端被應用至視表面時機頭的角度是重要的，這是因為超聲焦點位于末端前 1_處。局部高溫處理區域通過這種配置被設計為在不對角膜或睫狀體造成損害的情況下 處理前房流出結構。大約45度的角度被發現允許局部高溫區域與期望處理的區域吻合。當 機頭圍繞角膜緣的圓周移動，持握裝置于合適的角度的能力對于用戶而言可能存在困難。 然而，微電機系統裝置可通過提供反饋或者別的允許這個"迎角"有效的方法，來提供更精 確或者可重復的方法。例如，裝置可包括傾斜傳感器或者類似物。
[0069]在優選的實施例中，裝置包括附結至機頭的箱子，其尺寸為4"X8"X6"。所輸入的 電流是一般的交流電流。然而，它可使用蓄電池。在另一個實施例中，機頭可省略上述軟件 箱，可具有能夠置于插接站或其它類似的位置的、并且可具有大約馬克筆大小的蓄電池。
[0070] 圖8-12示出了超聲裝置40的另一優選的實施例。該超聲裝置40具有末端元件 18,末端元件18與上述圓頭末端相比，構造為覆蓋眼睛上的更多表面的形狀，并且構造為 由此允許采用更少的治療步驟而實施方法的形狀。在這個實施例中，傳輸元件或桿20包括 第一和第二角形延伸元件20a和20b，以及末端元件18,末端元件18包括在寬度方向上延 伸的凹部或內凹型眼睛接合表面18a，和在厚度方向T上延伸的凸部18b(參見圖11)。將 被理解的是，"接合"一詞的使用并不意味著表面必需與眼睛接觸。如上述其它實施例所描 述的，在使用中，末端或者內凹型眼睛接合表面可設置為抵靠眼睛，或者兩者之間存在間隙 地握持在靠近眼睛處。
[0071] 在優選的實施例中，設備末端的內凹型眼睛接合表面18a的弧度大約為90°。在 一般的角膜直徑為大約11. 5mm的情況下，所提供的圓弧的長度大約為9mm，弦長大約為 8. 1_。這些數值是基于末端被設置抵靠在眼球表面得到的，并且如果操作者將末端置于 靠近眼睛但不抵靠眼睛，則這些數值可能產生變化。例如，如果末端置于距離角膜緣大約 0. 5mm，則圓形的直徑變為大約12. 5mm。在這個直徑上，圓弧的長度為大約9. 8mm且弦長大 約為8. 8mm。在優選的實施例中，圓弧的長度為大約6. 5mm至大約11. 5mm之間。在更優選 的實施例中，圓弧的長度為大約7. 5mm至大約10. 5mm之間。在最優選的實施例中，圓弧的 長度為約8.0_至大約10_之間。這些數值是由等式：圓弧長度=2 JirXA/360推導得到 的，其中A是90°。那些本領域常規技術人員可以決定包括具有其它角度A的內凹型眼睛 接合表面18a的末端元件18的示例性圓弧長度。例如，如果A是60°，則圓弧長度優選在 大約5mm至7mm之間。如果A是120° ,則圓弧長度優選在大約11mm至14mm之間。如果A 是180°，則圓弧長度優選在大約17mm至21mm之間。然而，這些圓弧長度中沒有任何一個 是對本發明的限定，并且取決于眼睛的大小。那些本領域常規技術人員可理解的是：末端實 際上并不接觸角膜緣，而是可以以離開角膜緣和置于鞏膜之上地位于眼睛上。
[0072]在優選的實施例中，末端元件18的厚度大約為2mm(圖11的箭頭T示出了厚度方 向）。然而，這并不是對本發明的限定，并且末端元件18可具有更大或者更小的厚度（例 如，位于大約0.5mm至大約10mm之間）。在使用中，如圖12所示，末端置于鞏膜上方距離鞏 膜大約〇. 5mm處，以避免對鞏膜的任何破壞。在另一個實施例中，末端可被置于鞏膜上方距 離角膜更近或者更遠的位置處。在優選的實施例中，末端元件18包括凸部18b，以使得允許 用戶在眼睛上移動末端（類似于搖椅），如所期望的那樣。這些規格可按照所期望的或者基 于更大的角膜/角膜緣直徑而被調整。
[0073] 如圖8所示，從人體工程學角度桿20可具有朝向延伸元件20a的彎度或角度（如 45度），以允許醫師有更好的視覺，并且可具有朝向在延伸元件20b的另一個彎度或角度， 以允許按照所期望的將超聲能量的實施在舒服的角度。角形的桿20允許更好的方法去實 現角膜緣所需的角度。進一步的，形角形的桿20允許更容易地的接近在治療環繞進行時眼 睛的可能被鼻子阻擋的部位。如圖11所示，桿20限定第一軸線A1，并且第一角形延伸部 20a限定第二軸線A2。在優選的實施例中，第一軸線A1和第二軸線A2并不平行于彼此。第 二角形延伸元件20b限定第三軸線A3。在優選的實施例中，第一軸線A1和第三軸線A3大 致上平行于彼此。在這個實施例中，桿20與第一角形延伸元件20a之間的角度0 1、與第 一角形延伸元件20a和第二角形延伸元件20b之間的角度0 2大致上相同。在另一實施例 中，第一軸線A1和第三軸線A3并不平行于彼此。0 1和0 2可以是0°至180°之間的任 何角度。在另一實施例中，桿20可被彎折或者彎曲，并且包括延伸元件，延伸元件是彎曲的 或彎折的，并且不一定如圖所示那樣的是直的。在另一個實施例中，延伸元件可向側邊形成 角形，并且不是僅僅向下形成角形，如圖所示。
[0074] 如圖8A所示，在另一個實施例中，延伸元件20a和20b可被省略，并且彎曲的末端 可不帶任何彎曲或是角度地置于桿20的末端。在另一個實施例中，凸部18b可被省略，并 且凹部18a可包括平坦表面。
[0075] 如圖10A所示，在優選的實施例中，軸A3 (在具有第一和第二角形的延伸元件20a 和20b的實施例中）或者軸A1 (在不具有第一和第二角形的延伸元件20a和20b的實施例 中，如圖8A所示）延伸穿過圓弧限定的圓心。
[0076]在使用中，超聲換能器14產生的超聲能量沿著桿20向下傳輸，并且到達末端元 件18。90°的圓弧允許末端置于鞏膜上靠近角膜緣處，以使得末端覆蓋大約90°或者1/4 由角膜緣形成的圓周（如角膜緣圓周），在優選實施例中，這允許有4個處理區域。換句話 說，參見圖12,第一處理區域或者第一圓弧為圍繞角膜緣的大約0°至大約90°，第二處理 區域或者第二圓弧為大約90°至大約180°，第三處理區域或者第三圓弧為大約180°至 大約270°，第四處理區域或者第四圓弧為大約270°至大約360°。在另一個實施例中， 末端可被設計為使得其能夠覆蓋45°、60°、120°、180、或360°，以允許8、6、3、2或1個 處理區域。如果末端所覆蓋的達到360°，其可以為具有大約11mm至大約14mm之間、優選 為大約12. 5_的內直徑的開放式圓形。相較于常規的圓形末端，90度圓弧允許某些靈活 性，因為可能存在這樣的情況：由于潛在的炎癥、之前的結疤、結膜水泡等，使得少于360度 是被期望的。上述討論的參數（持續時間、功率、頻率等）可類似地用于這個實施例。在另 一個實施例中，圓弧度可以是不能整除360°的數值。例如，弧度可為100°，由此如果使用 4個處理區域或弧度，則允許若干重疊。在另一個實施例中，裝置可以以不重疊的方式被使 用。例如，弧度可以為80°，采用4個治療區域或弧度。這在處理區域之間提供了一些間隙 或空隙。
[0077] 比較上述討論的實施例，90°彎曲的末端通過四個處理區域或四次實施而非通過 如上所描述的12個位置就能夠環繞整個圓周。進一步的，當處理圍繞眼睛12個大小約為 2mm的位置時（其中周長大約為36mm)，僅僅周長的24mm實際上被處理。通過8-9mm的圓 弧，內凹末端在3次實施中可以完成24mm的實際處理。
[0078] 在優選的實施例中，整個處理表面或內凹型眼睛接合表面18a發射超聲。在另一 個實施例中，末端元件18或內凹型眼睛接合表面18a可包括一系列位于圓弧表面內的微型 陣列，或者一系列不同的位置或點，用以發射超聲能量。例如，在具有360°末端元件的實施 例中，超聲能量可被若干排列為圓周的獨立的桿或傳輸元件（如為12個）所傳輸，以允許 12個治療區域同時進行。類似的，裝置可省略360°末端元件，并且提供采用任意數量（如 12個）的桿或傳輸元件的治療，所述任意數量的桿或傳輸元件中的每一個包括單獨的用于 處理角膜緣圓周的圓弧的末端。這些末端可為圓弧形、平坦的、圓形或上述討論過的別的任 意的形狀。
[0079] 在使用中，出于殺菌的目的，使用者可在末端元件18上設置保護套。然而，由于內 凹末端的特別的形狀，裝置40可被設計為包括一次性或可拆卸的末端。
[0080] 在另一個實施例中，裝置可被小型化以方便使用。任何允許本文所述方法在期望 的參數下實施的超聲換能器均在本發明的保護范圍內。
[0081] 除非上下文明確地另有要求，否則在整個說明書和權利要求中，詞語"包括"、"包 含"、以及類似的詞語均被解釋為包含有的含義，而不是排它或窮盡的含義，也就是說，這為 "包括，但不限于此"的含義。如本文所使用的，術語"連接"、"耦合"或其任何變體，意味著 任何連接或耦合，無論直接地或間接地，無論兩部件之間的或兩個以上部件之間的；元件之 間的連接的耦合可以為物理的、邏輯的，或其組合。此外，詞語"本文中"、"以上"，"以下"，以 及類似含義的詞語，在本申請中使用時，應指本申請的整體而非本申請的任何特定部分。如 文義允許，在上述優選實施方式的詳細說明中所使用的采用單數或復數形式的詞語，也可 以分別包括復數或單數。涉及兩個或更多個列舉的項目的術語"或"，包括了該術語的所有 以下解釋：所列舉的任何項目，所列舉的所有項目，以及在所列舉的項目的任何組合。
[0082] 本發明的實施例的上述詳細描述并非意在窮舉或限制教導在以上公開的準確形 式。而對于本發明的實施方案的特定實施例被上文描述以出于說明目的時，正如那些相關 領域技術人員所意識到的，各種等同修改很可能位于本發明的范圍之內。例如，盡管過程 或模塊以給定的順序呈現，替代實施例可以實施具有上述過程的程序、或應用具有上述模 塊的系統，但是以不同的順序，并且一些過程者模塊可以被刪除、移動、增加、細分、組合和/ 或修改，由此提供替代例或子組合。這些過程或模塊中的每一個可以被以多種不同的方式 實施。并且，當過程或模塊有時示為以系列的方式被執行時，這些過程或模塊可為平行執 行，或者可在不同的時間執行。進一步的，本文指出的任何特定數字僅僅是示例：替代的實 施方式可以采用不同的值或范圍。
[0083] 本文提供的公開內容的教導可以應用于其它系統，而不一定是上面描述的系統。 上文所描述的各種實施例的元件和動作可以被組合以提供進一步的實施例。
[0084] 任何專利、專利申請和如上所述其它參考文獻，包括任何可能被列在隨附申請文 件的文件，其全部內容均以引用方式并入本文。本公開內容的一些方面如果需要可被修改， 以實施系統。采用上述描述的各種參考文件的系統、功能和概念提供了本公開的進一步實 施例。
[0085]根據上述優選實施方案的詳細說明，可以對本申請做出這些和其它的修改。雖然 上述說明描述了本發明的某些實施例，并且描述所考慮的最佳方式，但無論上述在文本中 描述得多具體，其教導可以以多種方式實施。盡管系統的細節在它的實施細節上顯著的不 同，但仍然包含在本文公開內容內。如上所述，描述本發明的某些特征或方面時使用的特定 術語，不應被認為暗示該術語在本文中被重新定義以限制在與該術語相關聯的本公開的任 何特定性質，特征或方面。在一般情況下，在以下權利要求書中使用的術語不應當被解釋為 限制本公開內容于本申請中所公開的具體實施例，除非上述優選實施方式的詳細說明部分 的明確定義了該術語。因此，本發明的實際范圍所包括的不僅有公開的實施例，還有在權利 要求下實現或實施的本發明的所有等同的方式。
[0086] 盡管本公開的某些方面以某些權利要求的形式如下所示，發明人以許多權利要求 的形式預期了本發明的各個方面。例如，當依據35 U.S.C. §112, T|6,以方法一功能類型的 權利要求僅僅撰寫了本申請的一方面，則其余方面也同樣地被撰寫為手段一功能類型的權 利要求，或者以其它的類型，如撰寫為計算機可讀媒體，（任何期望遵循35U.S.C. §112, T|6 的權利要求，將以"用于……的手段"開始）。因此， 申請人:保留在提交申請文件后追加補充 權利要求的權利，以為本申請的其它方面追加這些補充的權利要求類型。
[0087]因此，雖然本發明示例性實施例已經示出和描述，但是應當理解的是，本文中所用 的所有術語是描述性的而非限制性的，并且許多變化，修改和替換可以不脫離本發明的精 神和范圍地被本領域普通技術人員做出。
【權利要求】
1. 一種用于青光眼治療的手持裝置，其包括： a. 殼體， b. 超聲換能器， c. 電源， d. 傳輸元件，可操作地與超聲換能器關聯，以及 e. 末端元件，其位于傳輸元件的端部，其中超聲能量從超聲換能器傳輸至末端元件，其 中末端包括內凹型眼睛接合表面。
2. 根據權利要求1所述的手持裝置，其中，內凹型眼睛接合表面限定大約45°至大約 180°之間的圓弧。
3. 根據權利要求1所述的手持裝置，其中，內凹型眼睛接合表面限定大約60°至大約 120°之間的圓弧。
4. 根據權利要求1所述的手持裝置，其中，內凹型眼睛接合表面限定大約90°的圓弧。
5. 根據權利要求1所述的手持裝置，其中，末端元件限定厚度方向，并且其中內凹型眼 睛接合表面包括在厚度方向上的外凸形狀。
6. 根據權利要求1所述的手持裝置，其中，傳輸元件包括置于超聲換能器與末端元件 之間的第一角形延伸元件，其中，傳輸元件限定第一軸線，第一角形延伸元件限定第二軸 線，并且其中第一軸線和第二軸線并不彼此平行。
7. 根據權利要求6所述的手持裝置，其中，傳輸元件包括第二角形延伸元件，其位于第 一角形延伸元件和末端元件之間。
8. 根據權利要求7所述的手持裝置，其中，第二角形延伸元件限定第三軸線，并且其中 第一軸線和第三軸線大致彼此平行。
9. 根據權利要求4所述的手持裝置，其中，內凹型眼睛接合表面具有的弧長為大約 6. 5mm至大約11. 5mm之間。
10. 根據權利要求1所述的手持裝置，其中，內凹型眼睛接合表面限定大約360°的圓 弧。
11. 根據權利要求1所述的手持裝置，其中，內凹型眼睛接合表面限定圓弧，并且傳輸 元件限定第一軸線，并且其中第一軸線延伸穿過圓弧限定的圓心。
12. -種在患者眼睛內治療青光眼的方法，所述眼睛包括角膜、鞏膜、具有圓周的角膜 緣、睫狀體以及小梁網，該方法包括下述步驟： a. 選擇發射超聲能量的裝置，其中，裝置包括具有限定大約45°至大約180°之間的 圓弧的內凹型眼睛接合表面的末端元件； b. 持握裝置在小梁網外部且靠近角膜緣圓周的第一圓弧處，并且以預設時長發射某一 頻率的超聲至期望位置； c. 持握裝置在小梁網外部且靠近角膜緣圓周的第二圓弧處，并且以預設時長發射某一 頻率的超聲至期望位置。
13. 根據權利要求12所述的方法，其中，內凹型眼睛接合表面限定大約90°的圓弧，并 且其中方法包括步驟：持握裝置在小梁網外部且靠近角膜緣圓周的第三圓弧并且以預設時 長發射某一頻率的超聲至期望位置、以及持握裝置在小梁網外部且靠近角膜緣圓周的第四 圓弧并且以預設時長發射某一頻率的超聲至期望位置。
14. 根據權利要求12所述的方法，進一步包括步驟：增加眼睛的一部位的溫度至大約 41與大約45攝氏度之間的溫度，以引發眼睛內的生化級聯反應，其中生化反應從小梁網減 少并移除細胞外碎片。
15. 根據權利要求12所述的方法，其中，超聲能量聚焦在距離內凹型眼睛接合表面大 約0. 5mm至大約2. Omm之間的點處。
16. 根據權利要求12所述的方法，其中，頻率為大約20, 000Hz至大約100, 000Hz之間。
17. 根據權利要求16所述的方法，其中，時長為大約5秒至大約120秒之間。
【文檔編號】A61F9/007GK104507427SQ201380006890
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年2月8日 優先權日:2012年2月9日
【發明者】D·N·施瓦茨 申請人:D·N·施瓦茨