CH694657A5 - Chirurgisches Schneidinstrument. - Google Patents

Description

  



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein chirurgisches Schneidinstrument  mit mindestens einer eine Hubbewegung ausführenden Schneide mit elektromagnetischem  Antrieb. 



   Insbesondere für chirurgische Eingriffe am Glaskörper des Auges,  werden Schneidinstrumente verwendet, die eine in einer Kanüle längsverschieblich  geführte Schneide aufweisen, die durch einen Antrieb in Hubbewegungen  versetzt wird. Die bekannten Kanülen weisen ein Kanülenrohr mit kreisrundem  Querschnitt auf. Am in das Auge einzuführenden Ende ist am Umfang  der Kanüle eine Öffnung angebracht. Diese dient als Schneid- und  Ansaugöffnung oder auch als Spülöffnung. Das andere Ende der Kanüle  ist mit einem Handgriff verbunden, der seinerseits über flexible  Leitungen, lösbar an ein entsprechendes Gerät angeschlossen ist.  Der Schnitt erfolgt dadurch, dass das zu schneidende Material zwischen  der Schneide und der Wand der Kanülenöffnung abgetrennt wird. Der  im Inneren der Kanüle verbleibende, abgeschnittene Teil, wird durch  Absaugen abgeführt.

   Dieser Vorgang wiederholt sich in rascher Folge,  bis der operative Eingriff abgeschlossen ist. Die in der Kanüle angeordnete  Schneide wird entweder pneumatisch, elektrisch oder elektromagnetisch  bewegt. In der elektromagnetischen Ausführung erfolgt die Hub   bewegung  zumeist entgegen der Kraft einer Feder. Mit den bisher bekannten,  elektromagnetisch angetriebenen Schneidinstrumenten wird gewöhnlich  eine Schnittfrequenz von 500-700 Hubbewegungen der Schneide pro Minute  erreicht. Seitens der Ophthalmochirurgie wird zunehmend eine höhere  Schnittfrequenz gewünscht. Mit der gegenwärtigen Technik kann diese  Forderung jedoch nur unzureichend erfüllt werden. Mehr als etwa 900  Hubbewegungen sind kaum zu erzielen, ohne dass sich das Schneidinstrument  erhitzt und Schaden nimmt. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein chirurgisches Schneidinstrument  mit mindestens einer elektromagnetisch in eine Hubbewegung versetzbaren  Schneide so zu verbessern, dass Schnittfrequenzen von wesentlich  mehr als 900 Hubbewegungen pro Minute erreicht werden können. 



   Das erfindungsgemässe Schneidinstrument entspricht den kennzeichnenden  Merkmalen des Patent-anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausbildungen  des Erfindungsgegenstandes gehen aus den abhängigen Patentansprüchen  hervor. 



   Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungs-gemässen  Schneidinstrumentes anhand der Zeichnung näher beschrieben.      Fig. 1 zeigt die Funktionsweise der Schneide;     Fig. 2 zeigt  den elektromagnetischen Antrieb der Schneide.  



     Die Fig. 1 dient lediglich dazu, die Funktionsweise der Schneide  zu verdeutlichen. Die Kanüle 1 weist ein Kanülenrohr 2 mit kreisrundem  oder ovalem Querschnitt auf. Am in das Auge einzuführenden Ende ist  am Umfang des Kanülenrohrs 2 eine Öffnung 3 angebracht. Diese dient  als Schneid- und Ansaugöffnung oder auch als Spülöffnung. Im Inneren  des Kanülerohrs 2 ist längsverschieblich eine Schneide 4 geführt.  Diese besteht ebenfalls aus einem Rohr. Der Schnitt erfolgt dadurch,  dass das zu schneidende Material zwischen der Schneide 4 und der  Wand der Öffnung 3 abgetrennt wird. Der im inneren der Kanüle 1,  bzw. im Inneren der rohrförmigen Schneide 4 verbleibende, abgeschnittene  Teil, wird durch Absaugen abgeführt.

   Die längsverschiebliche Schneide  4 wird durch den elektromagnetischen Antrieb in eine steuerbare,  sich kontinuierlich wiederholende Hubbewegung 5 versetzt. 



   Der elektromagnetische Antrieb dieser Schneide 4 ist aus Fig. 2 ersichtlich.  Kern dieses Antriebs ist eine Wicklung 6, die auf einer Spule 7 aufgebracht  ist. Im Inneren der Spule wird längsverschieblich der hier nur angedeutete  Anker 8 geführt. Durch diesen wird die Schneide 4, oder gegebenenfalls  ein mit dieser verbundenes Zwischenstück 9, z.B. entgegen der Kraft  einer Feder 10, in eine kontinuierliche Hubbewegung 5 gebracht. Die  Spule 7 ist mit einem Magnetmantel 11 versehen sowie mit ringförmigen  Abschlüssen 12 und 13. Ein Absaugrohr ist mit 14, das elektrische  Anschlusskabel mit 15 bezeichnet. Das Absaugrohr 14 kann direkt oder  über ein Zwischenstück 9 mit der Schneide 4 verbunden sein. Das chirurgische  Schneidinstrument ist mit einem hier nur angedeuteten, auch als Gehäuse  dienenden Handgriff 16 versehen.

   Die Abschlüsse 12    und 13 sind  vorzugsweise an den mit x bezeichneten Stellen mit der Spule 7, bzw.  mit dem Handgriff 16 verklebt. 



   Der Durchmesser dieses Handgriffs 16 beträgt ungefähr 11 mm. Um das  chirurgische Schneidinstrument für den operierenden Chirurgen nicht  unhandlich zu machen, kann dieser Durchmesser nicht beliebig vergrössert  werden. Der Operationsbereich am Auge ist bei diesem mikrochirurgischen  Eingriff von vornherein recht klein. Es ist zudem davon auszugehen,  dass die Operation in diesem Bereich weitere Instrumente oder Hilfsmittel  erforderlich macht. Der elektromagnetische Antrieb soll daher erfindungsgemäss  so ausgebildet werden, dass die Baugrösse von annähernd 11 mm Durchmesser  eingehalten werden kann, um in jeder Hinsicht ein möglichst optimales  chirurgisches Schneidinstrument bieten zu können. 



   Um nun in diesem Rahmen die gewünschte hohe Hubfrequenz fahren zu  können, besteht die Wicklung 6 aus einem Draht mit einem Durchmesser  von 0.14-0.18 mm der in 650-1200 Windungen um die Spule 7 geführt  ist. 



   Erfindungsgemäss besteht die Wicklung 6 vorzugsweise aus einem Draht  mit einem Durchmesser von 0.16 mm, welcher in annähernd 820 Windungen  um die Spule geführt. Der Widerstand beträgt dabei ca. 15-16 Ohm.  Wie sich bei Berechnungen und Versuchen gezeigt hat, ist mit dieser  Konstellation die beste Wirkung zu erzielen. 



     Vergleichsweise würde ein Draht mit einem Durchmesser von 0.14  mm und 1050 Windungen einen Widerstand von ca. 27-28 Ohm entwickeln.  Ein Draht mit einem Durchmesser von 0.112 mm und 1420 Windungen liegt  dagegen bei ca. 55 Ohm. 



   Die Spule 7 ist vorzugsweise harteloxiert und tefloniert, d.h. mit  einer PTFE-Schicht versehen. Die stärke der derart aufgebauten Beschichtung  liegt bei ca 50  mu n. Diese Beschichtung dient gleichzeitig als  Verschleissschütz, der Verbesserung der Gleiteigenschaften sowie  als Isolation gegen elektrischen Durchschlag. Von nicht geringem  Vorteil ist, dass diese Isolation sehr wenig Raum benötigt und praktisch  keinen Einfluss auf die Baugrösse des Handgriffs hat. Diese Isolation  nimmt zudem keinen Schaden beim zwischen den einzelnen Operationen  -notwendigen Autoklavieren des chirurgischen Schneidinstrumentes.  Hierbei besteht sonst immer die Gefahr, dass in der Isolationsschicht  Mikrorisse entstehen. Einzige Alternative zu einer Isolationsschicht  wäre die galvanische Trennung im Steuergerät.

   Durch die im Handgriff  vorgesehene Isolation ist das chirurgische Schneidinstrumente jedoch  unabhängig von der Bauart des jeweiligen Steuergerätes. 



   Dank der vorgehend beschriebenen Ausbildung kann die Schneide 4 bei  einer Spannung von 24 V und 1.5 A Strom, wobei der Antriebsimpuls  mit einer Dauer von jeweils 3.1 ms erfolgt, mit 2400 Hubbewegungen  in der Minute geführt werden und erlaubt hochpräzise chirurgische  Eingriffe insbesondere in der Ophthalmochirurgie.

Claims (10)

1. Chirurgisches Schneidinstrument mit mindestens einer eine Hubbewegung ausführenden Schneide mit elektromagnetischem Antrieb, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Wicklung (6) aus einem Draht mit einem Durchmesser von 0.14-0.18 mm besteht.

2. Chirurgisches Schneidinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Wicklung (6) in 650-1200 Windungen um eine Spule (7) geführt ist.

3. Chirurgisches Schneidinstrument nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Wicklung (6) aus einem Draht mit einem Durchmesser von 0.15-0.17 mm besteht, der in 700-950 Windungen um die Spule (7) geführt ist.

4.

Chirurgisches Schneidinstrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Wicklung (6) aus einem Draht mit einem Durchmesser von 0.16 mm besteht, der in annähernd 820 Windungen um die Spule (7) geführt ist, wobei der Widerstand 15-16 Ohm beträgt.

5. Chirurgisches Schneidinstrument nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Antrieb so ausgelegt ist, dass die Schneide bis 2500 Hubbewegungen pro Minute ausführt.

6. Chirurgisches Schneidinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Antrieb so ausgelegt ist, dass die Schneide 2400 Hubbewegungen pro Minute ausführt.

7. Chirurgisches Schneidinstrument nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsimpuls mit einer Dauer von jeweils 3.1 ms erfolgt.

8.

Chirurgisches Schneidinstrument nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (7) harteloxiert und tefloniert ist, d.h. mit einer PTFE-Schicht versehen ist.

9. Chirurgisches Schneidinstrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der harteloxierten und teflonierten Beschichtung bei 40-60 mu m liegt.

10. Chirurgisches Schneidinstrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die stärke der Beschichtung bei 50 mu m liegt.