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Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Handgerät, insbesondere zur Anwendung in der Ophthalmologie, mit einem Griff zum Halten des Geräts und einem sich unmittelbar oder mittelbar an den Griff anschließenden, mit Druckluft betriebenen Werkzeug, wobei ein Druckluftanschluss vorgesehen ist.
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Chirurgische Handgeräte sind in den unterschiedlichsten Ausprägungen aus der Praxis bekannt. Solche Handgeräte sind – je nach Bedarf – mit unterschiedlichen Werkzeugen ausgestattet, wobei häufig das Werkzeug austauschbar ist. Bei den Werkzeugen handelt es sich um mit Druckluft betriebene Werkzeuge, wie sie bspw. in der Ophthalmologie bei einer Vitrektomie verwendet werden. Bei der Vitrektomie werden gezielt Teile des Glaskörpers des Auges chirurgisch entfernt. Dazu werden so genannte Vitrektomiecutter verwendet, bei denen eine Scheideinrichtung pneumatisch betätigt wird. Beispielhaft sei hier auf die
DE 10 2008 019 790 A1 verwiesen, aus der ein solcher Vitrektomiecutter bekannt ist.
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Bei dem vorbekannten Vitrektomiecutter ist wesentlich, dass die eigentliche Scheideinrichtung durch ein vom Griff oder vom Kopf abragendes Außenrohr und ein im Außenrohr verschiebbar geführtes, pneumatisch betätigtes Innenrohr gebildet ist. Im vorderen Bereich des Außenrohrs ist eine seitliche Absaugöffnung vorgesehen, deren Innenkanten mit der vorderen freien Außenkante eines pneumatisch betätigten Innenrohrs schneidend bzw. scherend zusammenwirkt. Wird der Vitrektomiecutter mit Druckluft beaufschlagt, wird das Innenrohr gegen das distale Ende des Außenrohrs gedrückt und dadurch ein Schnitt ausgeführt. Bei Entlüftung des Überdrucks wird mittels einer mechanischen Feder das Innenrohr wieder in die Ausgangslage verbracht. Dabei wird die Absaugöffnung freigegeben, durch welche abgetrennte Gewebeteile mittels einer Spüllösung abgesaugt werden.
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Zur Auslenkung des Innenrohrs werden Druckimpulse mit einer Frequenz von einigen Hertz bis hin zu einigen Kilohertz benötigt. Die Bereitstellung der Druckluftimpulse erfolgt durch ein externes Steuergerät, mit dem das chirurgische Handgerät über eine Druckluftleitung, wie z. B. einem Schlauch, verbunden ist. Über diese Schlauchverbindung werden die Druckluftimpulse dem Werkzeug bzw. dem Antrieb des Werkzeugs zugeführt. Für eine optimale Bewegungsfreiheit des Operateurs weist die Schlauchverbindung eine Länge von ca. 2 m auf und ist entsprechend dünn und flexibel ausgelegt.
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Problematisch ist hierbei, dass eine bestimmte Zeitspanne benötigt wird, bis der durch das externe Steuergerät am Schlauch angelegte Nenndruck bis zum Werkzeug vorgedrungen ist. Gleichfalls wird eine ähnliche Zeitspanne zum vollständigen Druckabbau beim Entlüften benötigt. Dies liegt daran, dass die im Schlauch vorhandene Luft in Bezug auf die Druckluftimpulse als Dämpfungsglied wirkt. Die Luft im Schlauch wird durch den angelegten Druck komprimiert, wodurch sie sich erwärmt. Somit geht ein Teil der Energie, die zum Antrieb des Werkzeugs vorgesehen ist, durch Wärme verloren. Mit einem längeren Schlauch erhöht sich aufgrund des größeren Volumens und der damit einhergehenden größeren Luftmassen im Schlauch die Dämpfung der Druckluftimpulse, d. h. der Wirkungsgrad des Systems verschlechter sich. Aus der Summe der zum Druckaufbau und Druckabbau benötigten Zeitspannen erhält man die maximale Periodendauer T und somit die obere Schnittratengrenze f des Werkzeugs, wobei f = 1/T.
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Im Betrieb oberhalb der Schnittratengrenze ist es nicht mehr möglich, einen ausreichenden Druck in der Schlauchverbindung zu erzeugen. Der Luftdruck am Werkzeug liegt unterhalb des erforderlichen Nenndrucks. Des Weiteren kann der Druck beim Entlüften nicht mehr vollständig abgebaut werden, so dass ein erhöhter Restdruck im Schlauch verbleibt. Der Druckluftimpuls und dadurch auch die auf das Werkzeug wirkende Kraft sind oberhalb der Schnittratengrenze zunehmend kleiner. Dies führt dazu, dass die Schneidleistung des Werkzeugs erheblich nachlässt.
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Des Weiteren ist beim Betrieb des Werkzeugs oberhalb der Schnittratengrenze problematisch, dass der Restdruck im Schlauch derart hoch ist, dass das Innenrohr des Vitrektomiecutters beständig ausgelenkt bleibt. Der Vitrektomiecutter ist somit nicht mehr funktionsfähig.
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Schließlich wirkt sich die Dämpfung der Druckluftimpulse negativ auf den sog. Duty-Cycle des Werkzeugs aus. Unter dem Duty-Cycle versteht man das Verhältnis der Zeit, in der das Innenrohr ausgelenkt ist, zu der Zeit, in der das Innenrohr sich in seiner Ruhelage befindet. Nur wenn das Innenrohr sich in der Ruhelage befindet ist die Absaugöffnung freigegeben und das Absaugen von abgetrenntem Gewebe möglich. Die Einstellung des Duty-Cycle stellt für den Operateur eine wichtige Maßnahme zur Optimierung der Spülung des Eingriffsorts dar. Oberhalb der Schnittratengrenze weist der Duty-Cycle jedoch immer einen Wert von 0.5 auf und kann nicht mehr vom Operateur verändert werden.
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Die einzige Möglichkeit, die beschriebenen Probleme zu vermeiden, besteht darin, die Länge der Schlauchverbindung zwischen Vitrektomiecutter und externem Steuergerät erheblich zu verkürzen, um eine höhere Schnittratengrenze zu erhalten. Dies führt jedoch dazu, dass der Operateur in seiner Bewegungsfreiheit stark eingeschränkt ist. Des Weiteren muss das externe Steuergerät somit stets nahe am Werkzeug und damit nahe am Eingriffsort liegen. Je nach Örtlichkeit, in der der Eingriff durchgeführt wird, ist dies nicht immer möglich.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein chirurgisches Handgerät der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass weitestgehend unabhängig von den geometrischen Eigenschaften der Schlauchverbindung zwischen externem Steuergerät und chirurgischen Handgerät eine sichere Funktion des Werkzeugs auch bei hohen Schnittraten möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Danach ist das in Rede stehende chirurgische Handgerät dadurch gekennzeichnet, dass dem Handgerät eine Impulsvorrichtung zur Erzeugung von Druckluftimpulsen zugeordnet ist.
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In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass die Länge und die Geometrie der Schlauchverbindung zwischen externem Steuergerät und chirurgischem Handgerät den Wünschen des Anwenders entsprechen gewählt werden kann, ohne einen negativen Einfluss auf die benötigten Druckluftimpulse zu haben. Hierzu ist dem Handgerät eine Impulsvorrichtung zur Erzeugung von Druckluftimpulsen zugeordnet. Die Erzeugung der Druckluftimpulse erfolgt erfindungsgemäß nicht im stationären Steuergerät sondern unmittelbar am oder im chirurgischen Handgerät. Durch diese einfache konstruktive Maßnahme verkürzt sich der Strömungspfad zwischen Impulserzeuger und chirurgischem Handgerät auf ein Minimum. Dadurch wird die Dämpfung der Druckluftimpulse weitestgehend vermieden. Dies führt zu einer vielfachen Erhöhung der Schnittratengrenze bei maximaler Schneidkraft des Werkzeugs. Das Werkzeug kann mit Druckluftimpulsen sehr viel höherer Frequenzen sicher betrieben werden. Der Operateur hat bei dem erfindungsgemäßen chirurgischen Handgerät die Möglichkeit auch bei extrem hoher Schnittfrequenz den Duty-Cycle des Werkzeugs seinen Anforderungen entsprechend einzustellen, um eine optimale Spülung des Eingriffsorts zu erreichen.
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Die Impulsvorrichtung kann am bzw. im Griff des chirurgischen Handgeräts ausgebildet sein. Weiterhin ist denkbar, die Impulsvorrichtung direkt in das Werkzeug bzw. dessen Antrieb zu integrieren. Wesentlich ist hierbei, dass die Länge des Strömungspfads zwischen Impulsvorrichtung und Werkzeug bzw. Antrieb des Werkzeugs im Gegensatz zur gattungsbildenden Vorrichtung minimal ist. Dies schlägt sich in einer höheren Schnittratengrenze nieder.
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In vorteilhafter Weise umfasst die Impulsvorrichtung zumindest einen mit einer Druckluftleitung verbindbaren Drucklufteingang und einen mit dem Werkzeug bzw. einem Antrieb des Werkzeugs verbindbaren Druckluftausgang. Über den Drucklufteingang wird die Impulsvorrichtung mit konstanter Druckluft versorgt. Das Werkzeug wird durch den Druckluftausgang mit den benötigten Druckluftimpulsen beaufschlagt. Des Weiteren kann die Impulsvorrichtung einen mit dem Werkzeug bzw. einem Antrieb des Werkzeugs verbindbaren Ablufteingang und einen mit einer Abluftleitung verbindbaren Abluftausgang aufweisen. Die bei der Entlüftung des Überdrucks des Werkzeugs anfallende Abluft kann durch diese konstruktive Maßnahme von dem Werkzeug und damit von dem Ort des Eingriffs abgeführt werden. In weiter vorteilhafter Weise umfasst die Impulsvorrichtung einen mit einer Steuerleitung verbindbaren Steuereingang und ein Ventil zur Beaufschlagung des Werkzeugs bzw. des Antriebs des Werkzeugs mit pulsierender Druckluft. Über die Steuerleitung, die bspw. aus zwei Kabeln bestehen kann, werden die vom Operateur veranlassten Signale für die Druckluftimpulserzeugung an das Ventil der Impulsvorrichtung übertragen.
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Zur weiteren Minimierung des konstruktiven Aufwands können der Druckluftausgang und der Ablufteingang als ein gemeinsamer, mit dem Werkzeug bzw. Antrieb des Werkzeugs verbindbarer Impulsport ausgebildet sein. Um einen Druckluftimpuls zu erzeugen, öffnet das Ventil zwischen Drucklufteingang und Impulsport. Zur Entlüftung des Werkzeugs schließt das Ventil zwischen Impulsport und Drucklufteingang und öffnet zwischen Impulsport und Abluftausgang. Durch diese Konstruktion wird der gesamte Aufbau der Impulsvorrichtung dahingehend vereinfacht, dass der Impulsport sowohl als Druckluftausgang als auch als Ablufteingang fungiert.
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Das Ventil kann bspw. als elektronisch steuerbares Ventil, vorzugsweise als Magnetventil ausgeführt sein. Zur weiteren Minimierung der Impulsvorrichtung kann das Ventil in vorteilhafter Weise als Miniaturventil ausgeführt sein. Hierdurch ist die Handhabbarkeit der Vorrichtung für den Operateur abermals erleichtert.
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Zur Absaugung von abgetrennten Gewebeteilen und Spüllösung kann eine mit dem Werkzeug verbindbare Unterdruckleitung vorgesehen sein.
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In vorteilhafter Weise sind die Druckluftleitung, die Steuerleitung, die Unterdruckleitung und die Abluftleitung mit einem externen Steuergerät verbunden. Das externe Steuergerät stellt Druckluft, ein Steuersignal und Unterdruck bereit und entlüftet die durch die Abluftleitung zugeführte Abluft. Hierfür kann ein beliebiges externes Steuergerät verwendet werden, wie es bereits hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Wesentlich ist hierbei, dass das externe Steuergerät nicht mehr zur Erzeugung von Druckluftimpulsen benötigt wird sondern die Impulsvorrichtung lediglich mit konstanter Druckluft zu versorgen hat.
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In besonders vorteilhafter Weise ist das Werkzeug ein Vitrektomiecutter zum Einsatz in der Ophthalmologie. Der Vitrektomiecutter kann ein Außenrohr und ein im Außenrohr verschiebbar geführtes Innenrohr aufweisen, wobei das Außenrohr im vorderen distalen Bereich eine Absaugöffnung aufweist. Durch die Absaugöffnung kann Schnittgut, wie z. B. Gewebeteile abgesaugt werden. Hierzu muss sich das Innenrohr in seiner die Absaugöffnung freigegeben Ruhelage befinden.
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In weiter vorteilhafter Weise ist das Innenrohr, vorzugsweise über eine Feder, in einer die Absaugöffnung freigebende Position gehalten.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
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1 in einer schematischen Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines chirurgischen Handgeräts, wobei die Impulsvorrichtung dem Werkzeug vorgelagert ist und
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2 in einer schematischen Ansicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines chirurgischen Handgeräts, wobei die Impulsvorrichtung in das Werkzeug integriert ist.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen chirurgischen Handgeräts. Das Handgerät umfasst ein Werkzeug 1, genauer gesagt handelt es sich dabei um einen Vitrektomiecutter. Der Vitrektomiecutter 1 umfasst ein Außenrohr 14 und ein im Außenrohr 14 verschiebbar geführtes Innenrohr 15. Das Außenrohr 14 weist im vorderen distalen Bereich eine Absaugöffnung 16 zum Absaugen von Schnittgut und Spüllösung auf. Das Innenrohr 15 ist in seiner Ruhelage über eine Feder 17 in einer die Absaugöffnung 16 freigebenden Position gehalten.
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Um das Innenrohr 15 gegen den Druck der Feder 17 auszulenken, ist ein Druckluftanschluss 2 vorgesehen, durch den der Vitrektomiecutter 1 mit Druckluft, d. h. mit Druckluftimpulsen beaufschlagt wird. Des Weiteren weist der Vitrektomiecutter 1 eine Unterdruckleitung 12 auf, durch die Schnittgut und Spüllösung vom Eingriffsort durch die Absaugöffnung 16 abgesaugt werden, wenn dass Innenrohr 15 die Absaugöffnung 16 freigibt.
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Die Impulsvorrichtung 3 weist einen mit einer Druckluftleitung 4 verbundenen Drucklufteingang 5 auf. Des Weiteren ist an der Impulsvorrichtung 3 ein mit einer Abluftleitung 6 verbundener Abluftausgang 7 vorgesehen. Zum Beaufschlagen des Vitrektomiecutters 1 mit Druckluftimpulsen weist die Impulsvorrichtung 3 einen Impulsport 11 auf. Der Impulsport 11 dient des Weiteren als Ablufteingang für die bei der Entlüftung des Vitrektomiecutters auftretende Abluft. Zur Steuerung der Druckluftimpulse ist ein Ventil 10 vorgesehen, das über eine mit dem Steuereingang 9 verbundene Steuerleitung 8 steuerbar ist.
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Am Drucklufteingang 5 liegt ein konstanter Druck an. Zur Erzeugung eines Druckluftimpulses öffnet das Ventil zwischen Drucklufteingang 5 und Impulsport 11. Das Innenrohr 15 wird durch die Druckluft gegen den Druck der Feder 17 ausgelenkt, so dass das Innenrohr 15 mit der Absaugöffnung 16 schneidend zusammenwirkt. Zum Entlüften des Vitrektomiecutters 1 schließt das Ventil 10 die Verbindung zwischen Drucklufteingang 5 und Impulsport 11 und öffnet eine Verbindung zwischen Impulsport 11 und Abluftausgang 7. Nach dem Abfall des Drucks wird das Innenrohr 15 durch die Feder 17 in seine Ruhelage verbracht, in der die Absaugöffnung 16 freigegeben ist. Abgetrenntes Gewebe bzw. Spüllösung können nun durch die Absaugöffnung 16 in die Unterdruckleitung 12 abgesaugt werden.
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Die benötigte Druckluft und die zur Steuerung des Ventils 10 verwendeten Steuersignale werden durch die externe Steuervorrichtung 13 bereitgestellt. Des Weiteren ist die Abluftleitung 6 mit der externen Steuereinrichtung 13 verbunden, so dass die Abluft in dem Steuergerät 13 entlüftet werden kann.
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Des Weiteren ist die externe Steuereinrichtung 13 mit der Unterdruckleitung 12 verbunden und beaufschlagt diese mit dem entsprechenden Unterdruck, der zur Absaugung von zerschnittenem Gewebe und Spüllösung aufgebracht werden muss.
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In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines chirurgischen Handgeräts gezeigt. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei in 2 die Impulsvorrichtung 3 in den Vitrektomiecutter 1 integriert ist. Hierdurch ist der Abstand zwischen dem die Druckluftimpulse lieferndem Impulsport 11 und dem Druckluftanschluss 2 des Vitrektomiecutters 1 minimiert. Die Funktionsweise und der Aufbau des chirurgischen Handgeräts entsprechen dem des ersten Ausführungsbeispiels aus 1.
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Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
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Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Werkzeug
- 2
- Druckluftanschluss
- 3
- Impulsvorrichtung
- 4
- Druckluftleitung
- 5
- Drucklufteingang
- 6
- Abluftleitung
- 7
- Abluftausgang
- 8
- Steuerleitung
- 9
- Steuereingang
- 10
- Ventil
- 11
- Impulsport
- 12
- Unterdruckleitung
- 13
- externes Steuergerät
- 14
- Außenrohr
- 15
- Innenrohr
- 16
- Absaugöffnung
- 17
- Feder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008019790 A1 [0002]
