CH697759B1 - Nadel für eine Vorrichtung zur Phacoemulsifikation. - Google Patents

Abstract

Eine Nadel für eine Vorrichtung zur Durchführung einer Phacoemulsifikation verfügt über einen hohlen Schaft (2), der einen Schaftvolumendurchmesser (6) aufweist. Ferner ist ein hohler Spitzenbereich (5) vorgesehen, der einen Mündungsvolumendurchmesser (17) aufweist. Dabei ist der Wert des Mündungsvolumendurchmessers (17) grösser als der Wert des Schaftvolumendurchmessers (6). Zwischen dem Schaft (2) und dem Spitzenbereich (5) ist mindestens ein verengter Bereich (16) vorgesehen, dessen Volumendurchmesser kleiner als der Schaftvolumendurchmesser (6) ist. Mit einer solchen Nadel können Occlusionen sicherer vermieden werden und mit einem Verfahren geeigneter Ultraschallbeaufschlagung werden Schwankungen des Unterdruckes verringert.

Description

  [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nadel für eine Vorrichtung zur Durchführung einer Phacoemulsifikation mit einem hohlen Schaft, der einen Schaftvolumendurchmesser aufweist, und mit einem hohlen Spitzenbereich, der einen Mündungsvolumendurchmesser aufweist, wobei der Wert des Mündungsvolumendurchmessers grösser als der des Schaftvolumendurchmessers ist.

[0002] Solche Vorrichtungen zur Durchführung einer Phacoemulsifikation werden bei Kataraktoperationen eingesetzt. Diese Operationen umfassen die Entfernung einer getrübten Linse und das Einsetzen einer Kunststoffersatzlinse. Die Entfernung der getrübten Linse wird insbesondere mit Handgeräten mit Einsatz von Ultraschallenergie durchgeführt. Zumeist wird die Linse vom Operateur mit der Nadel selber vorfragmentiert.

   Die Linsenfragmente werden dann durch das Anlegen von Unterdruck an das hohle Lumen in der Nadel angesaugt und der in die Nadel eingeleitete Ultraschall fragmentiert die Linse in kleinere Stücke, die anschliessend durch das Rohrsystem abgesaugt werden. Eine solche Nadel ist aus der US 5 993 409 bekannt.

[0003] Das Handstück nach der US 5 993 409 weist eine Doppelhohlnadel mit einem äusseren Volumen und einer inneren Wand auf, die ein konzentrisches Innenvolumen umgibt. Die Nadel wird mit der Linse in Kontakt gebracht und fragmentiert.

   Dafür ist die gegenüber dem Schaft des Instrumentes geneigte Nadelspitze besonders ausgestaltet, sie verfügt nämlich über zwei planare Endflächen, die gegenüber einer Radialebene zurückgenommen sind, so dass sich an zwei gegenüberliegenden Stellen der Nadel eine Schneidkante ergibt, die mit dem Mantel der Nadel jeweils eine hufeisenförmige Schneidebene ergibt. Durch das Innenlumen der Nadel wird die fragmentierte Linse abgesaugt.

[0004] Es ist jeweils wesentlich, dass in allen Behandlungsetappen die Vorderkammer unter konstantem leichten Überdruck und konstantem Volumen gehalten wird, um einen Kollaps der Vorderkammer und damit eine Traumatisierung des Augengewebes zu vermeiden.

[0005] Ein wesentliches Element des Absaugens wird durch die eingesetzte Pumpe gebildet. Es kann sich dabei beispielsweise um peristaltische oder Venturipumpen handeln.

   Wesentlich ist, dass bei jedem Pumpsystem das Absaugen des Linsenmaterials ähnlich vonstatten geht. Mit Linsenfragmenten vermischte Flüssigkeit wird in der Vorderkammer an die Nadel- oder Kanülenspitze angezogen, durch die Ultraschalleinwirkung zerkleinert und abgesaugt. Allerdings können grössere Fragmentstücke den Einlass an der Spitze der Nadel verengen oder gar verstopfen. Dann baut sich dahinter im Absaugsystem ein grösserer Unterdruck auf, bis der Druckunterschied die Linsenfragmente entweder noch weiter zerstört und/oder sie so verformt, dass sie dennoch weiter eingesogen werden. Dies führt aber zu einem schnellen Ausgleich des Druckes zwischen der Vorderkammer und dem System, so dass sich ein starker Flüssigkeitsfluss aus der Vorderkammer ergibt. Dies führt zu einem starken Druckabfall in der Vorderkammer des Auges.

   Dies kann zu einer Beeinträchtigung der oben genannten Werte betreffend den Druck und das Volumen führen. Eine Möglichkeit, dieses Problem anzugehen, besteht in der Reduktion des maximalen von der Pumpe einstellbaren Unterdruckes. Dies ist jedoch nicht erwünscht, da bei geringem Unterdruck die zu aspirierenden Fragmente von der Nadelspitze weggespült werden.

[0006] Eine Verlängerung des Schlauchsystems senkt den Druck am Handgerät ab. Hierzu kann das Schlauchsystem auch mit Krümmungen versehen werden. Gleiches gilt für eine Herabsenkung des Durchmessers des Schlauchsystems, welches typischerweise einen Durchmesser von ungefähr 1,5 Millimeter aufweist. Die WO 03/103 746 sieht eine weitere Reduktion eines solchen Durchmessers als kritisch an, da dies direkt zu einem Verstopfen des Schlauchsystems als solchen führen kann.

   Die WO 03/103 746 beschreibt als Lösung des Problems eine adaptative Erhöhung der Flusswiderstandes in Antwort auf höhere Durchflussraten. Dies wird durch eine Strukturierung der Schlauchwände erreicht.

[0007] Die US 6 478 781 beschreibt einen Irrigationsschlauch mit hohem Flusswiderstand, so dass sich keine wesentlichen instantanen Änderungen der Flussrate ergeben. Dies kann durch geringelte Schläuche erreicht werden.

[0008] Die US 6 579 255 beschreibt ein Steuersystem für die Einstellung des Irrigationsflusses und des Absaugunterdruckes.

   Die WO 97/37 700 löst das Problem, indem sie zu dem höheren Irrigationsfluss die Nadel mit Ultraschall beaufschlagt.

[0009] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hohle Nadel für eine Vorrichtung zur Durchführung einer Phacoemulsifikation der eingangs genannten Art anzugeben, bei der ohne komplizierte Steuersysteme oder Eingriffe in das Schlauchsystem Druckschwankungen im Auge unmittelbar nach dem Lösen einer Okklusion vermieden werden können.

[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen dem Schaft und dem Spitzenbereich mindestens ein verengter Bereich vorgesehen ist, dessen Volumendurchmesser kleiner als der Schaftvolumendurchmesser ist.

[0011] Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für die Phacoemulsifikation für eine Nadel anzugeben, bei der,

   gegenüber dem Stand der Technik, die Fragmentierungseigenschaften der Nadel sicherer einsetzbar sind.

[0012] Damit ist es möglich, gegenüber üblichen Unterdrücken von 350 mm Hg nun auch sicher bei Unterdrücken von 500 bis 600 mm Hg zu arbeiten. Dies wird insbesondere auch durch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb der Nadel gewährleistet, die eine drohende Verstopfung erkennt und gegensteuert. Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 8 und 9 erreicht.

[0013] Weitere Vorteile der erfindungsgemässen Nadel und des erfindungsgemässen Verfahrens werden aus der beigefügten Beschreibung klarer hervorgehen, die mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beispielhaft beschreibt.

   Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine Draufsicht auf eine Nadel für eine Vorrichtung zur Durchführung einer Phacoemulsifikation gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,


  <tb>Fig. 2<sep>eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der Fig. 1,


  <tb>Fig. 3<sep>eine vergrösserte Detailansicht des Kreises III der Fig. 2,


  <tb>Fig. 4<sep>eine Draufsicht auf eine Nadel für eine Vorrichtung zur Durchführung einer Phacoemulsifikation gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,


  <tb>Fig. 5<sep>eine Schnittansicht entlang der Linie V-V der Fig. 4, und


  <tb>Fig. 6<sep>eine perspektivische Ansicht der Nadel nach Fig. 4.

[0014] Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Nadel 1 für eine Vorrichtung zur Durchführung einer Phacoemulsifikation gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Nadel 1 verfügt über einen Schaft 2, der üblicherweise ein bis einige Zentimeter lang ist. Der Schaft 2 geht in ein Anschlussstück 3 für eine Vorrichtung zur Durchführung einer Phacoemulsifikation über, wobei insbesondere ein Kopplungselement 4 vorgesehen, welches vorrichtungsspezifisch ist und hier nur beispielhaft angedeutet ist. Wesentlich ist ausschliesslich, dass das Kopplungselement 4 und das Anschlussstück 3 geeignet sind, Ultraschallenergie in den Schaft 2 und weiter in die Spitze 5 der Nadel 1 einzuleiten.

   Dies ist für Wandstärken des Schaftes 2 von insbesondere zwischen 0,02 und 0,2 Millimetern, und hier von beispielsweise 0,11 Millimetern gegeben. Die Nadel 1 weist hier eine gegenüber dem Schaft verdickte Spitze 5 auf. Sie kann aber auch gleich dick sein.

[0015] Die Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der Fig. 1. Gleiche Merkmale sind in allen Zeichnungen und Ausführungsbeispielen mit gleichen Bezugszeichen versehen. Deutlich sind das Schaftinnenvolumen 6 und das Schaftausgangsvolumen 7 zu erkennen, welches in der Regel im Querschnitt grösser als das Schaftinnenvolumen 6 ist. Ein typischer Durchmesser des Schaftinnenvolumens 6 sind 0,6 Millimeter. Ein typischer Durchmesser des Schaftausgangsvolumens 7 sind 1,2 Millimeter. Daran schliesst sich das Handstück an, welches in der Regel einen Durchmesser zwischen 1,2 und 1,5 Millimeter aufweist.

   Dahinter wird ein Schlauch mit üblichem Durchmesser von 1,5 Millimeter angeschlossen. Diese Zahlen sind Beispielswerte und können nach oben und nach unten abweichen, beispielsweise um 0,2 Millimeter nach unten und bis zu 0,5 Millimeter nach oben. Der Trend geht zu kleineren Schaftvolumina 6 mit Querschnitten, die sich in den letzten 10 Jahren von durchschnittlich 0,8 auf 0,6 Millimeter entwickelt haben. Wenn hier von Durchmesser gesprochen wird, so wird von einem runden Querschnitt oder dem Mittelwert eines ovalen Querschnittes ausgegangen.

[0016] Wesentlich ist hier nun der Bereich der Spitze 5, der in der Fig. 3 vergrössert dargestellt ist. Die Spitze 5 verfügt über eine bekannte Schneidkante 8, die in ein Ansaugvolumen 17 übergeht. Das Ansaugvolumen 17 hat hier einen Durchmesser von 0,98 Millimetern bei einem Aussendurchmesser der Spitze von 1,12 Millimetern.

   Das Ansaugvolumen 17 hat eine grösste Länge von 1,3 Millimetern und eine kürzeste Länge von 0,7 Millimetern, wobei diese Auslegung von dem Winkel der Schneidkante 8 abhängt. Zwischen dem Ansaugvolumen 17 und dem Schaftvolumen 6 befindet sich mindestens ein verengter Bereich 16. In dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist mündungsseitig zusätzlich ein vorverengter Bereich 26 vorgesehen. Der Durchmesser des verengten Bereiches 16 kann bis hinab zu 0,2 Millimetern betragen, liegt vorteilhafterweise im Band zwischen 0,3 und 0,45 Millimetern. Der vorverengte Bereich 26, der nur optional vorgesehen ist, kann vorteilhafterweise einen Durchmesser zwischen dem Durchmesser des verengten Bereichs plus 0,2 Millimeter bis zum Durchmesser des Ansaugvolumens 17 minus 0,2 Millimeter betragen.

   Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der verengte Bereich 16 einen Durchmesser von 0,3 Millimetern und der vorverengte Bereich 26 einen Durchmesser von 0,63 Millimetern auf. Die Länge der beiden Bereiche 16 und 26 liegt insbesondere zwischen 0,4 und 2 Millimetern, hier ist die Länge des verengten Bereichs 0,68 Millimeter und die Länge des vorverengten Bereichs knapp 0,8 Millimeter. Es ist zu erkennen, dass hier insbesondere der Durchmesser des jeweiligen Bereichs 16, 26 mit seiner Länge korreliert ist und im Wesentlichen gleich ist. Die Übergangsflanken 18, 28 und 38 haben eine Länge zwischen 0,05 und 0,15, hier von 0,08 Millimetern, womit sich der Öffnungswinkel des stumpfkonischen Übergangs jeweils auf zwischen 60 und 80 Grad berechnen lässt.

   Die Übergangsflanken sind vorzugsweise also stark schräg geneigt.

[0017] Wesentlich für die Einleitung der Schallenergie ist, dass sich im Bereich der Flanke 18, und im verminderten Masse im Bereich der Flanke 28, ein Schwingungsbauch des eingeleiteten Schalls befindet.

[0018] Die Funktionsweise der Nadel 1 ist daher wie folgt, vorteilhafterweise im Zusammenspiel mit einer Steuerelektronik für die Pumpe, einem dort befindlichen Druckmesser und natürlich dem Ultraschallgenerator. Es wird davon ausgegangen, dass die Pumpe angeschaltet ist. Sobald nun ein grösseres Fragment der Linse in das Ansaugvolumen 17 eintritt, wird dieses auch bei mittigem Eintritt gegen die Flanken 28 oder 18 stossen. Dadurch verkleinert sich der Durchfluss und der Druck im nachgeschalteten Schaftvolumen 6 nimmt ab.

   Dies wird von dem Druckmesser detektiert und als Erfassungssignal an die Steuerelektronik weitergegeben. Diese Steuerelektronik erzeugt ein Steuersignal für den Schallgenerator, der die Nadel 1 innerhalb geeigneter vorbestimmter zeitlicher und energetischer Parameter mit Schall beaufschlagt oder die Beaufschlagung gegenüber einer bestehenden Beaufschlagung erhöht; dabei wird der Fragmentkörper, der sich im Bereich der Volumina 17 oder 26 befindet, so weit zerkleinert, dass er nur noch Bruchstücke einer Grösse aufweist, die kleiner als der Durchmesser des verengten Volumens 16 ist, die damit in das Schaftvolumina 6 übertreten können. Da diese verkleinerten Fragmente nun diese verengte Stelle 16 überwunden haben, kann im nachfolgenden Schlauchbereich keine Occlusion mehr auftreten.

   Durch den Durchfluss der Kleinstfragmente steigt der Druck im Schaftvolumen 6 wieder an und der Druckmesser meldet dies an die Steuerelektronik, die die Schalleinstrahlung vermindert oder abschaltet. Parallel zu der Schalleinstrahlung kann die Steuerelektronik ein weiteres Steuersignal an die Aspirationspumpe abgeben, die jetzt wieder zurückfährt.

[0019] Die Zerstörung der Fragmente, so nimmt der Anmelder an, geschieht über die Schalleinleitungsflanken 18 oder 28, bei denen ein dickeres Materialvolumen der Wandung 9 in ein geringeres Materialvolumen der Wandung 19 übergeht.

[0020] Der Vorteil der erfindungsgemässen Nadel 1 ergibt sich aber vor allem durch die Schaffung des verengten Bereichs 16, der gewährleistet, dass durchtretendes Material im nachgeschalteten Vorrichtungsbereich nicht störend in Erscheinung treten kann.

   Es wird damit an vorderster Stelle, das heisst in der Nadel 1 selber, die Fragmentierung im notwendigen Umfang vollständig durchgeführt.

[0021] Durch das Stoppen der grossen Fragmentteile im Bereich des verengten Bereichs 16 wird erreicht, dass das nachgeschaltete Schlauchsystem vor allem den verengten Bereich 16 sieht und das Fragmentteil der Linse nur unwesentlich als zusätzlichen, den Strömungswiderstand erhöhenden Gegenstand wahrnimmt. Dies ist insbesondere der Fall, wenn sich die Durchflussfläche im verengten Bereich 16 gegenüber dem nachgeschalteten Schaftbereich 6 verdreifacht bis verfünffacht, insbesondere vervierfacht.

[0022] Die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine Nadel 11 für eine Vorrichtung zur Durchführung einer Phacoemulsifikation gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

   Anstelle der Anordnung in dem Bereich der Spitze 5 kann dieser verengte Bereich an geeigneter Stelle auch mitten im Schaft 2 vorgesehen sein. Die Funktion ist analog, nur dass nun das Fragment erst noch das grosse Volumen mit grossem Querschnitt, das heisst den Bereich 17, durchtritt, bevor es auf das künstliche verengte Hindernis stösst. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bis 6 ist nur ein verengter Bereich 16 vorgesehen. Es ist zu erkennen, dass der vergrösserte Durchmesser der Spitze 5 hier bis zum verengten Bereich 16 beibehalten wird, um den grossen Innendurchmesser des Mündungsbereichs 17 bis zu den Schalleinleitungsflanken beizubehalten. Insbesondere ist der Durchmesser des Mündungsbereichs 17 grösser als der Durchmesser des Schaftvolumens 6.

   Dadurch wird erreicht, dass zumeist mehrere Fragmentstücke in den Bereich eintreten und damit den Durchflusswiderstand langsam erhöhen, demgemäss der Unterdruck im nachgeschalteten Schaftvolumen 6 auch nur langsam ansteigt. Wenn nun ein vorderstes Fragment entsprechend dem oben angesprochenen Verfahren zerkleinert durch den verengten Bereich 16 hindurchtritt, verringert sich der Flusswiderstand nicht sofort, da weitere Fragmente bereits im langen Mündungsabschnitt 17 anstehen und somit ein plötzliches Absinken des Druckes im Mündungsabschnitt 17 und damit letztendlich in der Augenvorderkammer verhindert wird.

[0023] Obwohl in den Zeichnungen nur Ausführungsbeispiele mit geraden Nadeln 1, 11 dargestellt worden sind, ist es klar,

   dass der verengte Bereich 16 auch bei im Spitzenbereich abgeknickten Nadeln oder über einen längeren Bereich gekrümmte Nadeln einsetzbar ist.

[0024] Ferner sind die dargestellten Nadeln 1, 11 ohne Irrigation dargestellt. Es ist durchaus möglich, diese Nadeln zugleich mit einem beispielsweise konzentrischen oder anderen Aussenlumen zu versehen, um Flüssigkeit in die Vorderkammer einzuführen.

   Gleichzeitig ist die Spitzengestaltung frei; neben der dargestellten abgeschrägten Nadel können auch andere Nadelspitzenformen eingesetzt werden, sofern eine entsprechende zu dem verengten Bereich 16 führende Öffnung mit einem im Wesentlichen dem Mündungsquerschnitt 17 entsprechenden Querschnitt vorhanden ist.

[0025] Schliesslich ist es möglich, was in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, die zwei verengten Bereiche 16 und 26 durch einen verbreiterten Zwischenbereich zu trennen, in dem der Volumendurchmesser beispielsweise den Wert des Mündungsdurchmessers oder des Schaftvolumendurchmessers aufweist. Die Länge des verbreiterten Zwischenbereichs ist dergestalt, dass sowohl im verengten Bereich 16 als auch im vorverengten Bereich 26 ein Schwingungsbauch der Ultraschallbeaufschlagung besteht.

Claims (8)

1. Nadel für eine Vorrichtung zur Durchführung einer Phacoemulsifikation mit einem hohlen Schaft (2), der einen Schaftvolumendurchmesser (6) aufweist, und mit einem hohlen Spitzenbereich (5), der einen Mündungsvolumendurchmesser (17) aufweist, wobei der Wert des Mündungsvolumendurchmessers (17) grösser als der Wert des Schaftvolumendurchmessers (6) ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Schaft (2) und dem Spitzenbereich (5) mindestens ein verengter Bereich (16) vorgesehen ist, dessen Volumendurchmesser kleiner als der Schaftvolumendurchmesser (6) ist.

2. Nadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumendurchmesser des verengten Bereichs (16) 1,5- bis 3-mal kleiner ist als der Schaftvolumendurchmesser (6).

3. Nadel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumendurchmesser des verengten Bereichs (16) 2- bis 4-mal kleiner ist als der Mündungsvolumendurchmesser (17).

4. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem verengten Bereich (16) und einem Mündungsvolumen (17) ein vorverengter Bereich (26) vorgesehen ist, dessen Durchmesser zwischen dem Volumendurchmesser des verengten Bereichs (16) und dem Mündungsvolumendurchmesser (17) liegt.

5. Nadel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem verengten Bereich (16) und dem vorverengten Bereich (26) ein im Durchmesser grösserer Zwischenbereich vorgesehen ist.

6. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem mündungsseitig gerichteten Ende des verengten Bereichs (16) und/oder bei einem mündungsseitig gerichteten Ende des vorverengten Bereichs (26) vorzugsweise schräge, Schalleinleitungaflanken (18, 28) vorgesehen sind.

7. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis, 6, dadurch gekennzeichnet, dass der verengte Bereich (16) in einem mittleren Bereich des Schaftes zwischen einem Anschlussstück (3, 4) und dem Spitzenbereich (5) angeordnet ist.

8. Vorrichtung zur Durchführung einer Phacoemulsifikation mit einer Nadel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Steuerelektronik, die mit einem mit der Nadel (1) über ein Schlauchsystem in Verbindung stehenden Druckmesser verbunden ist, die weiter mit einem Schallgenerator verbunden ist, mit dem die Nadel (1) mit Ultraschall beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Steuerelektronik ein Steuersignal an den Schallgenerator abgebbar ist, mit dem der Bereich des verengten Bereichs (16) und insbesondere der Bereich der Schalleinleitungsflanken (18, 28) der besagten Nadel (1) beaufschlagbar ist, nachdem die Steuerelektronik von dem Druckmesser ein Erfassungssignal eines Absinkens des Druckes in dem mit der Nadel (1) in Verbindung stehenden Schlauchsystem erhalten hat, und dass optional mit der Steuerelektronik ein Steuersignal an eine Pumpe abgebbar ist,

mit dem die Pumpleistung reduzierbar ist.