DE60008823T2 - Chirurgisches System mit Flüssigkeitsrücklauf - Google Patents

Description

• Hintergrund der Erfindung
• Diese Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Operation des Grauen Stars und insbesondere ein Ansaugsystem für ein Handstück zur Durchführung der Phakoemulsifikationstechnik zur Entfernung des Grauen Stars.
• Das menschliche Auge funktioniert in der einfachsten Betrachtungsweise so, daß das Sehvermögen darauf beruht, daß Licht durch einen klaren äußeren Bereich, der Hornhaut genannt wird, übertragen wird und das Bild mit Hilfe der Linse auf die Netzhaut fokussiert wird. Die Qualität des fokussierten Bildes hängt von vielen Faktoren einschließlich der Größe und der Form des Auges und der Transparenz der Hornhaut und der Linse ab.
• Wenn das Alter oder eine Krankheit dafür verantwortlich sind, daß die Linse weniger transparent wird, verschlechtert sich das Sehvermögen aufgrund der verringerten Lichtmenge, die zur Netzhaut übertragen werden kann. Diese Unzulänglichkeit der Linse des Auges ist medizinisch als Grauer Star bekannt. Eine anerkannte Behandlung dieses Zustands ist die chirurgische Entfernung der Linse und das Ersetzen der Linsenfunktion durch eine künstliche intraokulare Linse (IOL).
• In den USA wird die Mehrzahl der vom Grauen Star betroffenen Linsen mit einer chirurgischen Technik entfernt, die Phakoemulsifikation genannt wird. Bei dieser Prozedur wird eine dünne Phakoemulsifikationsschneidespitze in die erkrankte Linse eingeführt und mit Ultraschall zu Schwingungen angeregt. Die vibrierende Schneidespitze verflüssigt oder emulsifiziert die Linse, so daß sie aus dem Auge herausgesaugt werden kann. Die erkrankte Linse wird nach ihrer Entfernung durch eine künstliche Linse ersetzt.
• Eine typische chirurgische Ultraschallvorrichtung, die für Augenbehandlungen geeignet ist, besteht aus einem mit Ultraschall betriebenen Handstück, einer daran befestigten Schneidespitze, einer Bewässerungshülse und einer elektronischen Steuerungskonsole. Die Handstückanordnung ist mit einem elektrischen Kabel und flexiblen Schläuchen an der Steuerungskonsole angeschlossen. Mit der Konsole wird über das elektrische Kabel der durch das Handstück zur daran befestigten Schneidspitze übertragene Strompegel variiert. Ferner wird über die flexiblen Schläuche ein Bewässerungsfluid zum Auge zugeführt und angesaugtes Fluid vom Auge durch die Handstückanordnung abgesaugt.
• Der maßgebliche Teil des Handstücks ist ein zentral angeordneter hohler schwingender Stab oder Horn, der direkt an einer Gruppe piezoelektrischer Kristalle befestigt ist. Die von der Konsole gesteuerten Kristalle liefern die erforderliche Ultraschallschwingung, die benötigt wird, um sowohl das Horn als auch die daran befestigte Schneidespitze während der Phakoemulsifikation anzutreiben. Die Kristall-/Horn-Anordnung ist im hohlen Körper bzw. der Schale des Handstücks mit flexiblen Halterungen aufgehängt. Der Körper des Handstücks endet in einem Abschnitt mit einem reduzierten Durchmesser oder Nasenkonus am distalen Ende des Körpers. Der Nasenkonus ist außen mit einem Gewinde versehen, um die Bewässerungshülse aufzunehmen. In ähnlicher Weise ist die Bohrung im Horn an ihrem distalen Ende innen mit einem Gewinde versehen, um das äußere Gewinde der Schneidspitze aufzunehmen. Die Bewässerungshülse umfaßt ebenfalls eine mit einem Innengewinde versehene Bohrung, die auf das Außengewinde des Nasenkonus geschraubt wird. Die Schneidspitze ist so angepasst, daß die Spitze lediglich um einen vorbestimmten Betrag aus dem offenen Ende der Bewässerungshülse vorragt. Ultraschallhandstücke und Schneidespitzen sind in weiteren Einzelheiten in den US-Patenten 3,589,363; 4,223,676; 4,246,902; 4,493,694; 4,515,583; 4,589,415; 4,609,368; 4,869,715; 4,922,902; 4,989,583; 5,154,694 und 5,359,996 beschrieben.
• Beim Gebrauch werden die Enden der Schneidspitze und der Bewässerungshülse in einen schmalen Einschnitt mit einer vorbestimmten Breite in der Netzhaut, der Lederhaut oder an einem anderen Ort eingeführt. Die Schneidspitze wird mit Ultraschall längs ihrer longitudinalen Achse in der Bewässerungshülse durch das kristallangetriebene Ultraschallhorn zu Schwingungen angeregt, wodurch das ausgewählte Gewebe lokal emulsifiziert wird. Die hohle Bohrung der Schneidspitze befindet sich in einer Kommunikationsverbindung mit der Bohrung im Horn, das sich wiederum in einer Kommunikationsverbindung mit der Ansaugleitung vom Handstück zur Konsole befindet. Eine Unterdruck- oder Vakuumquelle in der Konsole zieht oder saugt das emulsifizierte Gewebe vom Auge durch das offene Ende der Schneidspitze, die Schneidspitzen- und Hornbohrung und die Absaugleitung und in eine Sammelvorrichtung ab. Das Absaugen des emulsifizierten Gewebes wird durch eine Salzspüllösung bzw. Bewässerungsmittel unterstützt, das am Ort des Eingriffs durch den kleinen kreisförmigen Spalt zwischen der inneren Oberfläche der Bewässerungshülse und der Schneidspitze injiziert wird.
• Während der Operation kann die hohle schwingende Spitze verstopft werden. Bei einer Verstopfung kann sich in der Ansaugleitung stromabwärts der Verstopfung ein Unterdruck aufbauen. Falls die Verstopfung aufbricht, wird der aufgebaute Unterdruck in das Auge freigegeben, wodurch abhängig von der Stärke des Unterdrucks eine beträchtliche Menge des Fluids aus dem Auge gesaugt werden kann, wodurch die Gefahr eines Kollapses der vorderen Kammer zunimmt. Um diesen Bedenken zu begegnen sind moderne chirurgische Konsolen in der Lage, einen Anstieg des Unterdrucks in der Ansaugleitung über die normalen Betriebsparameter zu detektieren. Verstopfungen können daher vorhergesagt werden. Mit der Konsole kann dann entweder die Ansaugpumpe angehalten oder verlangsamt werden oder es ertönt ein Alarmsignal, so daß der Chirurg geeignete Maßnahmen ergreifen kann.
• Die in modernen Konsolen verwendeten Kassetten lassen ferner entweder eine Belüftung der Ansaugleitung auf atmosphärischen Druck oder einen Druckausgleich durch eine Flüssigkeit zu, um einen plötzlichen Anstieg des Unterdrucks beim Durchbruch einer Verstopfung zu reduzieren oder zu vermeiden. Bei mit Luft belüfteten Kassetten des Stands der Technik wird der Eintritt von Umgebungsluft in die Ansaugleitung zugelassen. Jedoch ändert die Belüftung der Ansaugleitung mit Luft die fluidtechnischen Eigenschaften des Ansaugsystems. Systeme mit einem Druckausgleich durch eine Flüssigkeit ermöglichen ein Ableiten des Bewässerungsfluids in die Ansaugleitung, wodurch Auswirkungen auf die fluidtechnischen Eigenschaften des Ansaugsystems reduziert werden. Kassetten, bei welchen der Druckausgleich mit einer Flüssigkeit erfolgt, sind umfassend in den US-Patenten 4,832,685 und 4,935,005 (Heines) und im US-Patent 4,713,051 (Steppe, et al.) beschrieben. Wenn stärkere Unterdrücke zum Ansaugen verwendet werden, können bei Kassetten, bei welchen der Druckausgleich zwischen der Ansaugleitung und der Bewässerungsleitung erfolgt, starke plötzliche Druckanstiege in der Bewässerungsleitung verursacht werden. Bei anderen Systemen wird eine getrennte Quelle mit Bewässerungsfluid für den Druckausgleich in der Ansaugleitung vorgesehen, wobei somit zwei Quellen mit Bewässerungsfluid notwendig sind und die Kosten und die Komplexität des Systems ansteigen.
• Daher besteht ein Bedarf für ein einfaches chirurgisches System weiter fort, mit dem ein rascher Druckausgleich eines zu starken Ansaugunterdrucks möglich ist, ohne daß Druck- Schwankungen in der Bewässerungsleitung oder flußabwärts in der Ansaugleitung erzeugt werden.
• Die US-Patente 5,267,956, 5,364,342, 5,499,969 (Beuchat, et al.) und das US-Patent 5,899,674 (Jung, et al.), auf die in der detaillierten Beschreibung der Erfindung im Folgenden Bezug genommen wird, beschreiben kommerziell erhältliche chirurgische Kassetten. Repräsentativ für diesen Stand der Technik ist US-A-5,267,956 (Beuchat, et al.), die als Grundlage für den einleitenden Teil der Ansprüche 1 und 3 dient und in welcher eine chirurgische Kassette mit einem einstückigen Gehäuse beschrieben ist, das integral damit ausgebildete offene Kanäle auf einer äußeren Seite des Gehäuses umfaßt, das mit einer flexiblen Kunststoffdichtung verschlossen ist. Die Kassette wird dann in einer funktionstechnischen Verbindung mit einer Konsole gehalten, wobei eine Rollen-Pumpkopf-Anordnung in der Konsole mit den flexible Wände aufweisenden Kanälen zusammenwirken kann, die in der Kassette beinhaltet sind, so daß ein peristaltischer Pumpmechanismus gebildet wird. Ein Ansaugabfallbehälter kann integral mit der Kassette oder außerhalb der Kassette ausgebildet sein. Falls ein reduzierter Druck in der Fluidansaugleitung wahrgenommen wird, kann die Geschwindigkeit der Pumpe reduziert oder der Durchfluußkanal für das Ansaugfluid mit Luft belüftet werden, falls die Ansaugleitung schnell belüftet werden muß, oder es kann Bewässerungsfluid über eine Druckausgleichsleitung zum Durchflußkanal für das Ansaugfluid geleitet werden, was schneller erfolgen kann als eine Belüftung auf Atmosphärendruck.
• Abriß der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung stellt gegenüber dem Stand der Technik eine Verbesserung dar, indem ein chirurgisches System und eine Kassette mit einer Sammelkammer für angesaugtes Material und einer Ansaugbelüftungsleitung, mit der Fluid aus der Sammelkammer für angesaugtes Material abgesaugt wird, gemäß den folgenden Ansprüchen bereitgestellt wird. Der Druck in der Sammelkammer wird in der Nähe des Umgebungsdrucks gehalten, so daß in dem Fall, daß die Ansaugbelüftungsleitung offen ist, Fluid aus der Sammelkammer und in die Ansaugleitung fließt. Bei einem derartigen System ist keine zweite Quelle mit Bewässerungsfluid notwendig, werden plötzliche Druckanstiege in der Fluidbewässerungsleitung minimiert und wird die fluidtechnische Leistungsfähigkeit des Ansaugsystems nicht beeinflusst. Zusätzlich können unterschiedliche Belüftungsdrücke durch Variieren der vertikalen Position des Reservoirs im Verhältnis zur Ansaugleitung erreicht werden.
• Entsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein chirurgisches System mit einer Ansaugbelüftungsleitung bereitzustellen.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein chirurgisches System mit einer Kassette bereitzustellen, mit der eine Belüftung der Ansaugleitung bei einem zu großen Unterdruck möglich ist.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein chirurgisches System mit einer Kassette bereitzustellen, bei der der Druckausgleich in der Ansaugleitung mit einer Sammelkammer für angesaugtes Material erfolgt.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein chirurgisches System bereitzustellen, mit dem die Ansaugleitung belüftet werden kann, ohne daß ein plötzlicher Druckanstieg in der Bewässerungsleitung hervorgerufen wird.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein chirurgisches System bereitzustellen, mit dem die Ansaugleitung belüftet werden kann, ohne die fluidtechnischen Eigenschaften des Ansaugsystems zu beeinflussen.
• Diese und andere Vorteile und Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen verständlich.
• Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung des Systems und der Kassette gemäß der vorliegenden Erfindung.
• Detaillierte Beschreibung der Erfindung
• Das System 10 der vorliegenden Erfindung umfaßt im allgemeinen eine chirurgische Konsole 12 und eine Kassette 14. Die Konsole 12 kann jede in geeigneter Weise modifizierte kommerziell erhältliche chirurgische Konsole sein, wie beispielsweise das chirurgische System SERIES TWENTY THOUSAND© LEGACY® oder ACCURUS®, das von Alcon Laborato ries, Fort Worth, Texas erhältlich ist. Bei der Kassette 14 kann es sich um jede in geeigneter Weise modifizierte kommerziell erhältliche chirurgische Kassette handeln, wie jene, die in den US-Patenten 5,267,956, 5,364,342 und 5,499,969 (Beuchat, et al.) und im US-Patent 5,899,674 (Jung, et al.) offenbart sind. Die Kassette 14 wird in einer funktionstechnischen Verbindung mit der Konsole 12 durch ein im Stand der Technik bekanntes Mittel gehalten.
• Wie in der Figur zu sehen ist, umfaßt die Konsole 12 im allgemeinen einen Ansaugpumpenmechanismus 16, bei dem es sich um jede geeignete auf einem Durchfluss oder Unterdruck basierende Pumpe handeln kann. Derartige Pumpen sind im Stand der Technik gut bekannt. Beispielsweise kann es sich beim Pumpenmechanismus 16 um einen peristaltischen Rollen-Pumpenkopf handeln, der mit einem Schlauch einer peristaltischen Pumpe wechselwirkt, der durch die Ansaugleitung 20 und die Ansaugauslassleitung 34 gebildet ist. Die Ansaugleitung 20 ist an einem Ende mit einem chirurgischen Handstück 22 verbunden und das Ende 18 der Ansaugleitung 20 gegenüber dem Handstück 22 wechselwirkt mit dem Pumpenmechanismus 16, so daß Fluid durch das Handstück 22 gesaugt wird. An die Ansaugleitung 20 ist zwischen dem Handstück 22 und 18 eine Ansaugbelüftungsleitung 24 angeschlossen. In Fluidkornmunikation mit der Ansaugbelüftungsleitung 24 befindet sich der Drucksensor 26, bei dem es sich um einen im Stand der Technik gut bekannten invasiven oder nicht invasiven Drucksensor handeln kann.
• Die Kassette 14 enthält im allgemeinen ein Fluidreservoir 28. Vom Reservoir 28 erstreckt sich am oder in der Nähe des Bodens 29 eine Belüftungsleitung 32, die über das Belüftungsventil 30 mit der Ansaugbelüftungsleitung 24 fluidtechnisch verbunden ist. Vom Pumpenmechanismus 16 angesaugtes oder ausgestoßenes Material wird durch die Ansaugauslassleitung 34 ins Reservoir 28 geführt. Das Reservoir 28 kann ebenfalls durch die Reservoirbelüftungsleitung 36, die ein antimikrobiologisches Filter 38 umfaßt, auf Umgebungsdruck belüftet werden.
• Wie oben erläutert, wird für den Pumpenmechanismus 16 ein peristaltischer Rollen-Pumpenkopf bevorzugt und daß die Ansaugleitung 20 und die Ansaugauslassleitung 34 aus einem kontinuierlichen Stück ausgebildet sind, so daß ein peristaltischer Pumpenschlauch gebildet wird, der mit dem Pumpmechanismus 16 wechselwirkt. Für den Fachmann ist jedoch erkennbar, daß die Ansaugleitung 20 und die Ansaugauslassleitung 34 als ein getrenntes Teil oder getrennte Teile ausgebildet sein können und daß als Pumpenmechanismus 16 anstelle der peristaltischen Rollen-Pumpenköpfe auch andere Pumpenmechanismen, wie beispielsweise lineare peristaltische Pumpen verwendet werden können.
• Zusätzlich ist der Drucksensor 26 so dargestellt, daß er in der Konsole 12 enthalten ist. Für den Fachmann ist jedoch erkennbar, daß Teile des Drucksensors 26, wie beispielsweise eine Druckmembran (nicht gezeigt), in der Kassette oder daran angeordnet sein können und mit einem Kraftaufnehmer oder einem anderen (nicht gezeigten) in der Konsole 12 enthaltenen Mittel, Wechselwirken können.
• Beim Gebrauch ist die Kassette 14 in oder an der Konsole 12 installiert und wird mit im Stand der Technik bekannten Mitteln in einer funktionstechnischen Verbindung mit der Konsole 12 gehalten. Das System 10 wird am Anfang mit reinem chirurgischen Fluid für die Inbetriebnahme vorbereitet, so daß das Reservoir 28 mit einer kleinen Menge des Fluids gefüllt ist. Während eines chirurgischen Eingriffs saugt der Pumpenmechanismus angesaugtes Material durch das Handstück 22 und in das Reservoir 28. Falls der Unterdruck in der Ansaugleitung 20 zu stark ist und in dieser ein Druckausgleich durchgeführt werden muß, wird das Belüftungsventil 30 geöffnet, wodurch angesaugtes Material aus dem Reservoir 28 am oder in der Nähe des Bodens 29 angesaugt (das Reservoir 28 befindet sich auf oder fast auf Umgebungsdruck) und in die Ansaugleitung 20 (die ein Vakuum enthält) durch die Ansaugbelüftungsleitung 24 gesaugt werden kann. Für den Fachmann ist erkennbar, daß durch Variieren der vertikalen Position des Reservoirs 28 im Verhältnis zur Ansaugleitung 20 verschiedene Drücke am Belüftungskopf erreicht werden können.
• Diese Beschreibung ist lediglich zum Zweck der Veranschaulichung und Erläuterung angegeben. Es ist für den Fachmann erkennbar, daß Änderungen und Abwandlungen an der oben beschriebenen Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims (3)

1. Chirurgisches System (10), das in Kombination umfaßt: (a) ein chirurgisches Bediengerät (12); (b) eine Ansaugleitung (20), die fluidmäßig an einem ersten Ende mit einem Handstück (22) und an einem zweiten Ende mit einem Ansaugpumpenmechanismus (16) so verbunden ist, daß der Ansaugpumpenmechanismus Fluid durch das Handstück saugt; (c) eine Kassette (14), die in funktionsmäßiger Zuordnung mit dem chirurgischen Bediengerät gehalten wird und ein Sammelreservoir (28) für angesaugtes Fluid beinhaltet; dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugpumpenmechanismus (16) im Bediengerät enthalten ist; eine Ansaugauslassleitung (34) den Pumpenmechanismus mit der Kassette fluidmäßig so verbindet, daß Fluid, das durch den Pumpenmechanismus durch das Handstück gesogen wird, in die Kassette fließt; eine Ansaugbelüftungsleitung (24) sich vom Reservoir am oder in der Nähe des Bodens des Reservoirs zur Ansaugleitung (20) erstreckt und das Reservoir mit der Ansaugleitung (20) stromaufwärts des Ansaugpumpenmechanismus (16) fluidmäßig verbindet; und ein Belüftungsventil (30) in der Ansaugbelüftungsleitung (24) angeordnet ist.
2. Chirurgisches System nach Anspruch 1, wobei die Kassette (14) des weiteren eine Belüftung (36) auf einen Höhendruck aufweist, der durch die vertikale Position des Reservoirs (28) im Verhältnis zur Ansaugleitung (20) festgelegt ist.
3. Verfahren zum Belüften einer Ansaugleitung (20), die sich von einem Handstück (22) zu einem Ansaugpumpenmechanismus (16) erstreckt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: (a) Bereitstellen einer chirurgischen Kassette (14) mit einem Sammelreservoir (28) für angesaugtes Fluid; (b) fluidmäßiges Verbinden der Ansaugleitung (20) mit dem Fluidreservoir durch den Pumpenmechanismus (16); gekennzeichnet durch (c) fluidmäßiges Verbinden des Reservoirs (28) an oder in der Nähe des Bodens des Reservoirs mit der Ansaugleitung zwischen dem Handstück und dem Ansaugpumpenmechanismus durch ein Belüftungsventil (30); und (d) Öffnen des Belütungsventils (30), um zu ermöglichen, daß Angesaugtes, das im Reservoir (28) enthalten ist, in die Ansaugleitung stromaufwärts des Ansaugpumpenmechanismus (16) eintritt.