DE19842799A1

DE19842799A1 - Vorrichtung für die Glaskörperchirurgie

Info

Publication number: DE19842799A1
Application number: DE1998142799
Authority: DE
Inventors: Christiof Donitzky; Joachim Loeffler
Original assignee: Wavelight Laser Technologie AG
Current assignee: Wavelight GmbH
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2000-03-23

Abstract

Eine Vorrichtung für die Glaskörperchirurgie (Vitrektomie) weist eine Ansaugkanüle, einen Strahlungsleiter und eine Öffnung in der Ansaugkanüle auf, durch die Glaskörper eingesaugt werden. Um der sog. Dampfblase Rechnung zu tragen, ist vorgesehen, daß in der Ansaugkanüle (10) im Bereich der Ansaugöffnung (20) eine Kammer (22) ausgeformt ist, in die Strahlung eintritt, in der die Strahlung auf Glaskörper einwirkt und aus der zerkleinerter und/oder verflüssigter Glaskörper (28) in die Ansaugkanüle (10) weitergefördert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Glaskörper chirurgie mit einer Ansaugkanüle zum Ansaugen von zerkleinertem und/oder verflüssigtem Glaskörpermaterial zumindest einem Strahlungsleiter in der Ansaugkanüle zum Zerkleinern und/oder Verflüssigen von Glaskörpern mittels Strahlung und zumindest einer Öffnung in der Ansaugkanüle, durch die Glaskörper in die Ansaugkanüle ansaugbar ist, wobei die Strahlung benachbart und/oder im Bereich der Öffnung Glaskörper zerkleinert und/oder verflüssigt.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 197 14 475 bekannt. Auch die DE 38 31 141 A1 zeigt eine ähnliche Vorrichtung.

Solche Geräte werden üblicherweise auch als "Handstücke für die Vitrektomie" bezeichnet.

Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht nur für die Vitrektomie zu verwenden, sondern auch für andere medizinische Zwecke, bei denen es um das Entfernen von Körpersubstanz mit einer Ansaugkanüle (auch als "Aspirationskanüle" bezeichnet) geht.

Unter "Vitrektomie" versteht der Ophtalmologe (Augenarzt) die Entfernung von Glaskörpersubstanz aus dem Augapfel. Der kugeli ge Augapfel des Menschen umschließt die mit Kammerwasser ge füllte vordere und hintere Augenkammer sowie den Glaskörper (corpus vitrium). Bei bestimmten chirurgischen Eingriffen im Auge ist es erforderlich, die Glaskörpermasse aus dem Augapfel zu entfernen. Bereits im 18. Jahrhundert wurden Versuche in dieser Richtung unternommen.

Zu einer anerkannten Technik hat sich die Vitrektomie aber erst seit Beginn der siebziger Jahre entwickelt, insbesondere durch die Arbeiten von Machemer (vgl. zum Beispiel R. Machemer, Glas körperchirurgie, Verlag Hans Huber, Bern, Stuttgart, Wien, 1981). Auch die Arbeiten von R. Klöti sind zu nennen (vgl. ins besondere R. Klöti, "Glaskörperverlust - weniger gefährlich mit dem Mikrostripper", Klin. Mbl. Augenheilkunde (1982); 120: 447-450).

In diesen frühen Arbeiten in den siebziger und achtziger Jahren wurden Erfolge insbesondere dadurch erzielt, daß motorisch be triebene Schneidinstrumente kombiniert mit einem Aspirations system (Venturisystem oder Peristaltik) zum Einsatz kamen.

Ein wesentliches Ziel bei der Vitrektomie muß es sein, die Glaskörperstrukturen kräftefrei zu durchtrennen und zu aspirie ren, da bei jeder Glaskörpertraktion die Gefahr einer Netzhau truptur besteht. Herkömmliche Aspirationssysteme sind insbeson dere problematisch mit Blick auf die zu vermeidende Glaskörper traktion, da dabei Zug- und Scherspannungen nicht immer vermie den werden können. Eine bekannte mechanische Vorrichtung für die Vitrektomie weist zwei koaxial zueinander geführte Kanülen auf, wobei in der Seitenwand der äußeren Kanüle eine Ansaugöff nung für Glaskörpermasse vorgesehen ist und die innere Kanüle mit einer Schneidkante entlang der Öffnung axial verschiebbar ist. Durch Unterdruck in die Kanüle aspirierte (gesaugte) Glas körpermasse wird durch eine oszillierende Bewegung der scharfen Kante der innere Kanüle geschnitten und dann über die innere Kanüle weggesaugt.

Ein anderes bekanntes mechanisches Vitrektomiesystem weist ei nen rotierenden Schneidekopf auf. Diese bekannte Technik be dingt allerdings die Gefahr, daß es unter Umständen zu einer Aufwicklung von Glaskörpermasse und sogar Netzhaut am Schneide kopf kommen kann, was zu beträchtlichen Komplikationen führen kann.

Herkömmliche mechanische Vitrektomiesysteme mit zueinander be wegten Teilen haben den Nachteil, daß das Instrument am Ein satzort im Auge im wesentlichen nur in gerader Gestalt ausge führt werden kann. Diese Einschränkung hinsichtlich der Form des Arbeitskopfes des Gerätes bedingt allerdings, daß es häufig schwierig ist, alle Bereiche des Glaskörpers im Augapfel zu er fassen und zu entfernen. Diese schwierig zu erreichenden Räume (Toträume) sind insbesondere die Glaskörperbasis im Bereich der Eingangsöffnung (also dort, wo die Kanüle in den Augapfel ge schoben wird) und gegenüber der Eingangsöffnung.

Eine Alternative zu den vorstehend genannten mechanischen Vitrektomiesystemen ist der Einsatz von Lasern zur Zertrennung der Glaskörpersubstanz. Dabei wurden auch Er:YAG-Lasersysteme eingesetzt. Einen Überblick über den Stand der Technik geben Jeffrey W. Berger, Thomas W. Bochow, Jonathan H. Talamo und Do nald J. D'Amico in "Measurement and Modeling of Thermal Tran sients During Er:YAG Laser Irradiation of Vitreous", Lasers in Surgery and Medicine 19: 388-396 (1996).

Er:YAG-Lasersysteme haben insbesondere den Vorteil, daß bei der Wellenlänge von 2,94 µm nur eine geringe Eindringtiefe in das Glaskörpergewebe auftritt (etwa 1 bis 2 µm). Auch hat derartige gepulste Laserstrahlung nur eine sehr geringe Schädigungszone, sowohl bezüglich der Fernwirkungen als der Nebenwirkungen.

Unter Verwendung von Er:YAG-Lasern ist eine Verflüssigung des abzusaugenden Glaskörpers möglich, ohne daß Zugspannung auf be nachbarte Strukturen (zum Beispiel die Retina oder Glaskörper stränge) ausgeübt werden.

Neben der eigentlichen "Vitrektomie", also dem Zerkleinern und/oder Verflüssigen von Glaskörpermasse und dem Absaugen der selben, ist es wünschenswert, daß ein Glaskörperchirurgieinstru ment auch in der Lage ist, die häufig sehr festen Glaskörper stränge oder auch Glaskörpermembranen zu schneiden, und zwar möglichst ohne daß Zugspannungen auf benachbarte Gewebestruk turen übertragen werden.

Der Stand der Technik kennt auch Vitrektomiehandstücke, bei de nen ein Lichtleiter außen am Aspirationsrohr geführt ist (WO 96/32895). Unterhalb des Endes des Lichtleiters wird durch eine Ansaugöffnung Glaskörper in die Ansaugkanüle eingesaugt (durch Vakuum) und gehalten. Die vom Lichtleiter abgestrahlte Strah lungsenergie wirkt über der Ansaugöffnung und trennt das be reits angesaugte (aspirierte) Gewebe etc. vom außen verbleiben den Glaskörper ab. Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, daß der Laserstrahl nicht zwangsläufig alle Gewebestrukturen abtrennt, welche angesaugt worden sind. Es verbleiben dann Ge webereste in der Ansaugöffnung. Weiterhin hat sich gezeigt, daß bei der hier in Rede stehenden Vitrektomie mit Laserstrahlung es zu einer ausgedehnten Dampfblase kommen kann (sog. "Kavitationsblase"). Bildet sich eine solche Dampfblase im freien Glaskörperraum, so werden dort vorhandene Gewebereste etc. von der Ansaugöffnung in den Glaskörperraum zurückge drängt. Dies hat zur Folge, daß das Schneiden des Glaskörpers weitestgehend unterbunden wird. Auch kann bei diesem Stand der Technik bei sehr nahem Kontakt des Handstückes zur Netzhaut oder zur Linse es zu Schädigungen dieser intraokularen Struktu ren durch die genannte Dampfblase kommen.

Bei dem Vitrektomiehandstück gemäß der DE 197 14 475 ist der Strahlungsleiter innerhalb der Ansaugkanüle (Aspiratinskanüle) angeordnet. Die sich dort ausbreitende Dampfblase wird in der Aspirationskanüle geführt und beim Überstreichen der Ansaugöff nung wird die angesaugte Glaskörpersubstanz im Inneren der Ka nüle geschnitten. Dabei wird aber während der Dampfblasenaus bildung auch Glaskörpersubstanz etc. verdrängt. Diese Verdrän gung von Substanz erfolgt u. a. auch in Richtung auf die Ansau göffnung, so daß es vorkommen kann, daß verhärtete Glaskörper substanz (Membranen) und auch Glaskörperbasis aus dem Handstück austreten. Dieser Zustand ist unbefriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die bei der Vitrektomie entstehende Dampfblase das Ansaugen, Zerkleinern und/oder Verflüssigen und weiterfördern von Glaskörper nicht behindert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lösung dieses technischen Problems zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß in der An saugkanüle im Bereich der Ansaugöffnung eine Kammer ausgeformt ist, in die Strahlung eintritt, in der die Strahlung auf Glas körper einwirkt und aus der zerkleinerter und/oder verflüssig ter Glaskörper in die Ansaugkanüle weitergefördert wird, wobei die Kammer und die Ansaugöffnung so angeordnet sind, daß die Ansaugrichtung durch die Ansaugöffnung im wesentlichen quer oder schräg mit gleichgerichteter Komponente zur Hauptausbrei tungsrichtung einer durch die Strahlung erzeugten Dampfblase steht.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Kammer zumindest annähernd koaxial mit dem Strahlungsleiter an geordnet ist.

Dabei ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, daß die Kammer zumin dest drei Öffnungen hat:

- eine zum Eintritt von Strahlung,
- eine, die zumindest annähernd mit der Ansaugöffnung fluch tet oder mit ihr zusammenfällt, und
- eine, aus der zerkleinerter und/oder verflüssigter Glas körper aus der Kammer austritt.

Die Kammer ist vorzugsweise von einer Führungskanüle gebildet, in der sich auch der Strahlungsleiter erstreckt.

Weiterhin kann bevorzugt vorgesehen sein, daß die Kammer sich von der Ansaugöffnung in axialer Richtung bis nahe an die Stirnwand der Ansaugkanüle erstreckt.

Bevorzugte Abmessungen der Kammer sind in den Ansprüchen 6 und 7 angegeben.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Ansaugöffnung als Schlitz in der Ansaugkanüle ausge formt ist, wobei die schlitzförmige Ansaugöffnung eine Höhe von 0,1 bis 0,5 mm haben kann und die Mittelebene der schlitzförmi gen Ansaugöffnung quer oder schräg in bezug auf die Mittelachse der Ansaugkanüle gestellt werden kann.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Kammer so in Bezug auf die Ansaugöffnung und die An saugkanüle angeordnet ist, daß in sie eingesaugte Substanzen, wie zerkleinerte und/oder verflüssigte Glaskörpermasse und/oder Verdampfungsgase im wesentlichen zumindest teilweise in Aus breitungsrichtung der Dampfblase gefördert werden.

Um sicherzustellen, daß von der Dampfblase verdrängtes Material im wesentlichen in Richtung auf die Ansaugkanüle gedrückt wird, ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfin dung vorgesehen, daß die Ansaugöffnung einen so kleinen Quer schnitt hat, daß in ihrem Bereich die Strömungsgeschwindigkeit des angesaugten Materials soweit erhöht ist, daß die Verdrän gungswirkung der Dampfblase im wesentlichen in Strömungsrich tung wirksam ist, also nicht in Richtung auf die Ansaugöffnung.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch eine Vorrichtung für die Glaskörperchirurgie und

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 mit Einzelhei ten der Vitrektomie.

Zum Stand der Technik wird insbesondere auf die beiden deut schen Patentanmeldungen DE 197 14 475 und 197 20 660 hingewie sen, deren Kenntnis hier vorausgesetzt wird (dem Deutschen Pa tentamt bekannt).

Entsprechend wird in einer Ansaugkanüle 10 Vakuum (Unterdruck) mit als solches bekannten Mitteln erzeugt, um die Vitrektomie durchzuführen.

In der Ansaugkanüle 10 verläuft ein Strahlungsleiter 12, um La serstrahlung (z. B. ER:YAG-Laserstrahlung) zu einem Einsatzort zu leiten. Der Strahlungsleiter 12 verläuft in einer Führungs kanüle 14 am Rand des inneren Hohlraums in der Ansaugkanüle 10. Die Fig. 1 und 2 zeigen nur das hier interessierende unter ste distale Ende des Vitrektomie-Handstückes, also das Ende, das unmittelbar in das Auge eingeführt wird.

Der Strahlungsleiter 12 endet an der Stelle 16, wo die Strah lung aus ihm austritt, in den Figuren ist die Strahlung also von oben nach unten gerichtet. In der Ansaugkanüle 10 befindet sich der sog. Aspirationskanal 18, durch den zerkleinerte und/oder verflüssigte Glaskörpermasse oder andere Materialien, wie auch Gase, nach oben abgesaugt werden. Dies ist als solches bekannt.

Glaskörper tritt durch eine Öffnung 20 in die Ansaugkanüle ein, und zwar in die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kammer 22. Die Kammer 22 hat Führungsfunktion hinsichtlich der eingesaug ten Glaskörpermaterialien, der sog. Dampfblase und auch hin sichtlich der zerkleinerten und verflüssigten Substanzen. Durch die in den Figuren dargestellte Struktur und Geometrie der Bau teile bedingt, breitet sich die bei Strahlungseinwirkung ent stehende, expandierende Dampfblase 32 (Fig. 2) von oben nach unten aus, d. h. in Richtung der Achse der Kammer 22, die parallel ist zur Achse A der Ansaugkanüle. Die Hauptströmungs richtung zerkleinerter und verflüssigter Substanzen und Gase ist in Fig. 1 durch den Pfeil P angedeutet.

Die Kammer 22 wird also gebildet durch den Abschnitt 14a der Führungskanüle 14. Die Kammer 22 hat drei Öffnungen: Zum einen eine Öffnung, die mit der Ansaugöffnung 20 fluchtet und durch die Glaskörper in die Kammer 22 eintritt, zum anderen eine Öff nung 26 am unteren Ende, durch die bearbeitetes Material aus der Kammer 22 austritt (in den Aspirationskanal 18) und zum Dritten eine Öffnung an der Stelle 16, durch die Strahlung in die Kammer 22 eintritt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Ansaugkanüle 10 an ihrem unteren distalen Ende durch eine Wand 24 geschlossen.

Fig. 2 zeigt die Vitrektomie im einzelnen:
Durch die Ansaugöffnung 20 angesaugter Glaskörper 30 kommt in der Kammer 22 und in der Ansaugöffnung 20 in Wechselwirkung mit der aus dem Strahlungsleiter 12 abgegebenen Laserstrahlung und wird in an sich bekannter Weise dabei zerkleinert und/oder ver flüssigt. Fig. 2 zeigt auch die Ausbildung der sog. Dampfblase 32, die etwas übertrieben dargestellt ist. Die Anordnung ist so, daß die Dampfblase 32 in Fig. 2 zuerst nach unten und dann nach rechts in den Aspirationskanal 18 gezogen wird. Dies ver anschaulicht die weiter gezeigte Dampfblase 32a.

Die Dampfblase kann somit nicht mehr durch die Ansaugöffnung 20 nach außen treten oder Gewebe nach außen drängen.

Die Ansaugöffnung 20 ist bevorzugt als Schlitz in der kreiszy linderförmigen oder ovalen Ansaugkanüle 10 ausgebildet. Dies ist in Fig. 1 zu erkennen. Der Schlitz ist durch eine Mittele bene E gekennzeichnet, die beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 senkrecht zur Achse A der Ansaugkanüle 10 und damit auch senkrecht zur Achse der im wesentlichen zylinderförmigen Kammer 22 steht. In Abwandlung dieses Ausführungsbeispieles kann die Ebene E des Schlitzes der Ansaugöffnung 20 auch in Bezug auf die Achse A (und damit auch auf die Mittelachse der Kammer 22) schräg gestellt werden, und zwar so, daß der Schlitz in Fig. 1 von links oben nach rechts unten verläuft. Der so entstehende Winkel zwischen der Mittelebene E der schlitzförmigen Ansau göffnung 20 und der Achse A der Ansaugkanüle 10 (und damit der Strömungsrichtung in der Kammer 22) kann z. B. zwischen 30 und 90° liegen (in Fig. 1 sind 90° gezeigt).

Bevorzugte Abmessungen der Bauteile sind wie folgt: Die Ansaug kanüle 10 kann z. B. einen Außendurchmesser von 0,9 und einen Innendurchmesser von 0,8 mm haben.

Die Führungskanüle 14 und damit die Kammer 22 kann z. B. einen Außendurchmesser von 0,55 mm und einen Innendurchmesser von 0,45 mm haben. Die Höhe H des Schlitzes 20 kann z. B. zwischen 0,1 und 0,4 mm liegen. Abweichungen dieser Maße sind in den An sprüchen angegeben.

Claims

1. Vorrichtung für die Glaskörperchirurgie mit

- einer Ansaugkanüle (10) zum Ansaugen von verkleinertem oder verflüssigtem Glaskörper (28),
- zumindest einem Strahlungsleiter (12) in der Ansaugkanüle (10) zum Zerkleinern und/oder Verflüssigen von Glaskörper mittels Strahlung, und
- zumindest einer Öffnung (20) in der Ansaugkanüle (10), durch die Glaskörper in die Ansaugkanüle einsaugbar ist, wobei
- die Strahlung benachbart und/oder im Bereich der Ansau göffnung (20) Glaskörper (30) zerkleinert und/oder ver flüssigt,
- in der Ansaugkanüle (10) im Bereich der Ansaugöffnung (20) eine Kammer (22) ausgeformt ist, in die Strahlung ein tritt, in der die Strahlung auf Glaskörper einwirkt und aus der zerkleinerter und/oder verflüssigter Glaskörper (28) in die Ansaugkanüle (10) weitergefördert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptströmungsrichtung in der Kammer (22) zumindest annä hernd koaxial oder parallel mit der Richtung der Strahlung ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (22) zumindest drei Öffnungen hat:

- Eine (16) zum Eintritt von Strahlung,
- eine, die zumindest annähernd mit der Ansaugöffnung (20) fluchtet, und
- eine (26), aus der zerkleinerter und/oder verflüssigter Glaskörper (28) aus der Kammer (22) austritt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (22) von einer Führungskanüle (14) gebildet wird, in der sich auch der Strahlungsleiter (12) erstreckt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (22) sich von der Ansaugöffnung (20) in axialer Richtung bis nahe an die Stirnwand (24) der Ansaugkanüle (10) erstreckt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (22) zylinderförmig ist mit einem Innendurchmesser von 0,25 bis 0,65 mm.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (22) eine axiale Länge von 0,1 bis 0,8 mm hat, ins besondere eine axiale Länge von 0,2 bis 0,7 mm.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung (20) als Schlitz in der Ansaugkanüle (10) ausgeformt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmige Ansaugöffnung (20) eine Höhe (H) von 0,1 bis 0,5 mm hat.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelebene (E) der schlitzförmigen Ansaugöffnung (20) schräg in Bezug auf die Mittelachse (A) der Ansaugkanüle steht, mit einem Winkel von 30 bis 90°.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (22) so in Bezug auf die Ansaugöffnung (20) und die Ansaugkanüle (10) angeordnet ist, daß in sie eingesaugte Sub stanzen, wie zerkleinerte und/oder verflüssigte Glaskörpermasse und/oder Verdampfungsgase im wesentlichen quer zu der Richtung (E) gefördert werden, in der Glaskörper durch die Ansaugöffnung (20) in die Kammer (22) eintritt.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung (20) einen größeren wirksamen Querschnitt hat als die Öffnung (26), aus der zerkleinerter und/oder verflüs sigter Glaskörper aus der Kammer (22) austritt.