DE102018112457A1 - Medical handpiece for transmitting energy to biological tissue via an optical fiber - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein medizinisches Handstück (1) zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser (2), umfassend eine Primärfaser (3) und eine Sekundärfaser (4), die über eine Koppelstelle (5) gekoppelt sind, wobei das Handstück (1) eine Führung für die optische Faser (2), ein Koppelelement (6), das die Koppelstelle (5) umschließt, und einen Absaugkanal (20) umfasst.Die Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstig herstellbares medizinisches Handstück (1) zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser (2) bereitzustellen, das ein einfaches Austauschen einzelner Komponenten ermöglicht und eine Erwärmung des Handstücks (1) vermeidet, wird dadurch gelöst, dass der Absaugkanal (20) das Koppelelement (6) an der Koppelstelle (5) umgibt.The invention relates to a medical handpiece (1) for transmitting energy to biological tissue via an optical fiber (2) comprising a primary fiber (3) and a secondary fiber (4) coupled via a coupling site (5), the handpiece (1) a guide for the optical fiber (2), a coupling element (6), which encloses the coupling point (5), and a suction channel (20). The object of the invention, a cost-manufacturable medical handpiece (1) for transmission of energy in biological tissue via an optical fiber (2), which allows easy replacement of individual components and avoids heating of the handpiece (1) is achieved in that the suction channel (20) the coupling element (6) at the coupling point ( 5) surrounds.
Description
Die Erfindung betrifft ein medizinisches Handstück zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser, das nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildet ist.The invention relates to a medical handpiece for transmitting energy in biological tissue via an optical fiber, which is formed according to the preamble of
Bei Laseroperationen am menschlichen oder tierischen Gewebe wird Energie über optische Fasern in das zu behandelnde Gewebe übertragen. Insbesondere in der Augenchirurgie, speziell bei der Kataraktchirurgie, ist dabei der Schutz des umliegenden, gesunden Gewebes erforderlich.In laser surgery on human or animal tissue, energy is transferred via optical fibers into the tissue to be treated. Especially in eye surgery, especially in cataract surgery, the protection of the surrounding, healthy tissue is required.
Aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise aus dem europäischen Patent
Aus dem amerikanischen Patent
Es hat sich gezeigt, dass die optischen Fasern, die bei den bekannten Laserchirurgievorrichtungen zum Einsatz kommen und in der Regel aus Saphir oder Quarz bestehen, insbesondere der Bereich der Faserspitze, bereits nach wenigen Einsätzen einen hohen Verschleiß aufweisen, wodurch die gesamte optische Faser ausgetauscht werden muss. Zur Lösung dieses Problems schlägt das europäische Patent
Dabei hat sich gezeigt, dass eine Erwärmung des Handstücks verhindert werden muss, um dessen Funktionalität und Stabilität, speziell während eines Eingriffs, sowie die Handhabbarkeit für den Operateur zu gewährleisten. Insbesondere an der Koppelstelle zweier Fasern treten dabei thermische Effekte aufgrund von Koppelverlusten und Mantelmoden auf, die zu einer Erhitzung und dadurch zur Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit und der Handhabbarkeit des Handstücks führen können. Koppelverluste entstehen dabei insbesondere aufgrund eines longitudinalen oder transversalen Versatzes oder eines Winkelversatzes der Faserenden sowie aufgrund von Oberflächenreflexionen an diesen. Weiterhin kann eine thermische Verlustleistung durch Einfügeverluste, insbesondere durch die Reflexion in dem zu behandelnden Gewebe und dem Wiedereinkoppeln in die Faser, sowie aufgrund von intrinsischen Verlusten in der Faser auftreten. Der Energietransfer über die Faser kann außerdem mit einer thermischen Verlustleistung aufgrund von Mantelmoden erfolgen. Optische Fasern weisen eine Kern-Mantel-Struktur auf, wobei der lichtführende Kern von einem Mantel, der einen niedrigeren Brechungsindex als der Kern aufweist, umgeben ist. Mantelmoden treten insbesondere durch die Kopplung zweier Fasern oder durch die Reflexion in dem zu behandelnden Gewebe und dem Wiedereinkoppeln in die Faser auf, wobei die Mantelmoden insbesondere an der Koppelstelle zweier Fasern zu thermischen Verlusten und somit zu einer Erwärmung des Handstücks führen.It has been shown that a warming of the handpiece must be prevented in order to ensure its functionality and stability, especially during an intervention, as well as the handling for the surgeon. In particular, at the coupling point of two fibers occur while thermal effects due to coupling losses and cladding modes, which can lead to heating and thereby affect the functionality and the handling of the handpiece. Coupling losses arise in particular due to a longitudinal or transverse offset or an angular offset of the fiber ends and due to surface reflections at these. Furthermore, thermal power dissipation may occur due to insertion losses, particularly reflection in the tissue to be treated and reincorporation into the fiber, as well as intrinsic losses in the fiber. The energy transfer via the fiber can also be done with a thermal power loss due to cladding modes. Optical fibers have a core-sheath structure wherein the light-guiding core is surrounded by a sheath having a lower refractive index than the core. Sheath modes occur in particular by the coupling of two fibers or by the reflection in the tissue to be treated and reincorporation into the fiber, the sheath modes lead in particular at the coupling point of two fibers to thermal losses and thus to a heating of the handpiece.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstig herstellbares medizinisches Handstück zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser bereitzustellen, das ein einfaches Austauschen einzelner Komponenten ermöglicht und eine Erwärmung des Handstücks vermeidet.The object of the invention is to provide a cost-manufacturable medical handpiece for transmitting energy in biological tissue via an optical fiber, which allows easy replacement of individual components and avoids heating of the handpiece.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein medizinisches Handstück mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention solves the problem by a medical handpiece with the features of
Das erfindungsgemäße medizinische Handstück zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser, die eine Primärfaser und eine Sekundärfaser aufweist, die über eine Koppelstelle miteinander optisch gekoppelt sind, umfasst eine Führung für die optische Faser, ein Koppelelement, das die Koppelstelle der Primär- und der Sekundärfaser umschließt, und einen Absaugkanal, durch den das behandelte und ablatierte Gewebe abgesaugt werden kann. Das medizinische Handstück ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugkanal das Koppelelement an der Koppelstelle umgibt. Die Primärfaser dient dabei dazu, die von einer Laserquelle ausgehende Strahlungsenergie zum medizinischen Handstück zu führen. Über die Koppelstelle wird die Strahlungsenergie von der Primärfaser auf die Sekundärfaser übertragen, wobei die Sekundärfaser zur Abstrahlung der Strahlungsenergie in das zu behandelnde Gewebe dient. Durch die Absaugung der aspirierten Flüssigkeit (bei der es sich insbesondere um eine Emulsion bestehend aus Körperwasser oder einer von außen zugeführten Spülflüssigkeit, wie beispielsweise einer Balanced Salt Solution, und ablatiertem Gewebematerial handeln kann) über den Absaugkanal entsteht ein kontinuierlicher Sog im Absaugkanal. Die aspirierte Flüssigkeit wird dabei zur Kühlung der optischen Faser verwendet. Außerdem verhindert die aspirierte Flüssigkeit das Entstehen von Mantelmoden und dadurch auftretender Wärme infolge der Auskopplung von Mantelmoden aus der Sekundärfaser. Um eine Erwärmung des Handstücks zu verhindern, ist zumindest ein Teil der optischen Faser, insbesondere die Sekundärfaser, sowie zumindest ein Teil des Koppelelements, insbesondere der Bereich des Koppelelements an der Koppelstelle, innerhalb des Absaugkanals angeordnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des medizinischen Handstücks ist das Koppelelement als Koppelhülse ausgebildet. Die Primärfaser und die Sekundärfaser können dabei auf einfache Weise in die Koppelhülse eingebracht und zuverlässig sowie weitgehend verlustfrei an der Koppelstelle optisch gekoppelt werden. Dies vermeidet hohe Kopplungsverluste und dadurch ein Aufheizen des Handstücks.The medical handpiece according to the invention for transmitting energy into biological tissue via an optical fiber, which has a primary fiber and a secondary fiber, which are optically coupled to one another via a coupling point, comprises a guide for the optical fiber, a coupling element which connects the coupling point of the primary and the Secondary fiber surrounds, and a suction channel through which the treated and ablated tissue can be aspirated. The medical handpiece according to the invention is characterized in that the suction channel surrounds the coupling element at the coupling point. The primary fiber serves to guide the emanating from a laser source radiation energy to the medical handpiece. Via the coupling point, the radiation energy is transferred from the primary fiber to the secondary fiber, the secondary fiber serving to radiate the radiation energy into the tissue to be treated. Through the suction of the aspirated liquid (which may be in particular an emulsion consisting of body water or an externally supplied rinsing liquid, such as a balanced salt solution, and ablated tissue material) via the suction creates a continuous suction in the suction. The aspirated liquid is used to cool the optical fiber. In addition, the aspirated liquid prevents the generation of cladding modes and resulting heat due to the coupling of cladding modes from the secondary fiber. In order to prevent heating of the handpiece, at least part of the optical fiber, in particular the secondary fiber, as well as at least a part of the coupling element, in particular the region of the coupling element at the coupling point, is arranged inside the suction channel.
In an advantageous embodiment of the medical handpiece, the coupling element is designed as a coupling sleeve. The primary fiber and the secondary fiber can be easily introduced into the coupling sleeve and optically and largely lossless coupled at the coupling point optically. This avoids high coupling losses and thereby a heating of the handpiece.
Bevorzugt besteht das Koppelelement aus Metall oder einer Metalllegierung, insbesondere aus Messing, einer Aluminiumlegierung, medizinischem Edelstahl oder einer Neusilberlegierung, um die an der Koppelstelle auftretende Wärme aufnehmen und abführen zu können.Preferably, the coupling element made of metal or a metal alloy, in particular made of brass, an aluminum alloy, medical grade stainless steel or a nickel silver alloy to absorb and dissipate the heat occurring at the coupling point can.
Die Wärmeleitfähigkeit des Koppelelements ist dabei vorzugsweise größer als 10 W/(m*K), bevorzugt größer als 50 W/(m*K), besonders bevorzugt größer als 80 W/(m*K). Durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit kann die am Koppelelement, insbesondere an der Koppelstelle, auftretende Wärme, beispielsweise aufgrund von Koppelverlusten oder Mantelmoden, schnell abgeführt und eine übermäßige Erwärmung des medizinischen Handstücks unterbunden werden.The thermal conductivity of the coupling element is preferably greater than 10 W / (m * K), preferably greater than 50 W / (m * K), particularly preferably greater than 80 W / (m * K). Due to a high thermal conductivity, the heat occurring at the coupling element, in particular at the coupling point, can be dissipated quickly, for example due to coupling losses or jacket modes, and excessive heating of the medical handpiece can be prevented.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des medizinischen Handstücks ist die Sekundärfaser mit dem Koppelelement wasserdicht verbunden, um die Koppelstelle vor Feuchtigkeit, die die Kopplung zwischen der Primärfaser und der Sekundärfaser beeinträchtigen kann, zu schützen. Bevorzugt ist die Sekundärfaser hierfür mit dem Koppelelement, insbesondere mit der Koppelhülse, verklebt. Dabei ist darauf zu achten, dass das proximale Ende der Sekundärfaser, an dem die Kopplung mit dem distalen Ende der Primärfaser erfolgt, frei von Klebemitteln ist, um Koppelverluste zu verhindern. Unter einem proximalen Ende sind dabei die dem zu behandelnden Gewebe abgewandten Enden und unter einem distalen Ende die dem zu behandelnden Gewebe zugewandten Enden eines Elements des Handstücks zu verstehen.In an advantageous embodiment of the medical handpiece, the secondary fiber is watertightly connected to the coupling element in order to protect the coupling point from moisture, which may affect the coupling between the primary fiber and the secondary fiber. Preferably, the secondary fiber for this purpose with the coupling element, in particular with the coupling sleeve glued. It is important to ensure that the proximal end of the secondary fiber, where the coupling with the distal end of the primary fiber takes place, is free of adhesives to prevent coupling losses. Under a proximal end are the ends facing away from the tissue to be treated and at a distal end to understand the tissue to be treated facing ends of an element of the handpiece.
Das medizinische Handstück umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform ein Gehäuse, ein die Führung der optischen Faser ausbildendes Führungsrohr, das innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und eine mit dem Gehäuse verbundene Spitzeneinheit. Zweckmäßig kann dabei das Führungsrohr aus dem Gehäuse entnommen werden, sodass das Führungsrohr oder das Gehäuse separat gereinigt und ausgetauscht werden können. Das Gehäuse, das Führungsrohr sowie die Spitzeneinheit sind bevorzugt aus Kunststoff, insbesondere einem Kunststoff für Spritzgussanwendungen, beispielsweise, aufgrund seiner hohen thermischen Stabilität, seiner guten Chemikalienbeständigkeit und seiner Festigkeit, aus Polyoxymethylen oder aus einem anderen Kunststoff, der für medizinische Anwendungen geeignet ist, wie z.B. Polyethylen oder Polypropylen. Für den Fall, dass eine Wiederverwendung des Bauteils ausgeschlossen werden soll, sollte mindestens eine der Komponenten nicht autoklavierbar sein und das Handstück im Falle einer Aufbereitung, insbesondere durch das Schmelzen einer der Komponenten, unbrauchbar machen.The medical handpiece in a preferred embodiment comprises a housing, a guide tube forming the optical fiber guide disposed within the housing, and a tip unit connected to the housing. Appropriately, the guide tube can be removed from the housing, so that the guide tube or the housing can be cleaned and replaced separately. The housing, the guide tube and the tip unit are preferably made of plastic, in particular a plastic for injection molding applications, for example, due to its high thermal stability, good chemical resistance and strength, of polyoxymethylene or of another plastic that is suitable for medical applications, such as eg Polyethylene or polypropylene. In the event that a reuse of the component is to be excluded, at least one of the components should not be autoclavable and make the handpiece unusable in the case of a preparation, in particular by the melting of one of the components.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Koppelelement mit dem Führungsrohr wasserdicht verbunden und greift zumindest teilweise in das Führungsrohr ein, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit eindringt und die Kopplung der Primärfaser mit der Sekundärfaser beeinträchtigt. Insbesondere kann das Koppelelement dabei mit dem Führungsrohr verklebt sein. Vorzugsweise liegt die Koppelstelle innerhalb der Spitzeneinheit, die dabei so ausgestaltet ist, dass das Koppelelement im Bereich der Koppelstelle vollständig von dem Absaugkanal umgeben ist. Dadurch kann über die das Koppelelement umgebende aspirierte Flüssigkeit insbesondere die an der Koppelstelle auftretende Wärme abgeführt und somit eine Erwärmung des medizinischen Handstücks verhindert werden.In an advantageous embodiment, the coupling element is connected in a watertight manner to the guide tube and engages at least partially in the guide tube in order to prevent moisture from penetrating and impairing the coupling of the primary fiber to the secondary fiber. In particular, the coupling element can be glued to the guide tube. Preferably, the coupling point is within the tip unit, which is designed so that the coupling element is completely surrounded by the suction channel in the region of the coupling point. As a result, in particular the heat occurring at the coupling point can be dissipated via the aspirated liquid surrounding the coupling element and thus heating of the medical handpiece can be prevented.
In einer bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich der Absaugkanal dabei durch die Spitzeneinheit und zumindest teilweise durch das Gehäuse. Die Spitzeneinheit umfasst dabei vorzugsweise eine Hohlnadel, wobei sich der Absaugkanal durch die Hohlnadel erstreckt, insbesondere bis an das distale Ende der Spitzeneinheit, das an das zu behandelnde Gewebe geführt wird. Die optische Faser, speziell die Sekundärfaser, ist dabei durch die Hohlnadel geführt. Insbesondere ist die Sekundärfaser dabei zentral innerhalb der Hohlnadel angeordnet und vollständig von dem Absaugkanal umgeben. Hierdurch können insbesondere Mantelmoden, die durch Reflexionen in dem zu behandelnden Gewebe und dem Wiedereinkoppeln in die Faser auftreten, bzw. die daraus resultierenden thermischen Verluste aufgenommen und abgeführt werden.In a preferred embodiment, the suction channel extends through the tip unit and at least partially through the housing. The tip unit preferably comprises a hollow needle, wherein the suction channel through the Hollow needle extends, in particular to the distal end of the tip unit, which is guided to the tissue to be treated. The optical fiber, especially the secondary fiber, is guided through the hollow needle. In particular, the secondary fiber is arranged centrally within the hollow needle and completely surrounded by the suction channel. As a result, in particular cladding modes that occur due to reflections in the tissue to be treated and reincorporation into the fiber or the resulting thermal losses can be absorbed and removed.
In einer fertigungstechnisch vorteilhaften Ausgestaltung weist das Führungsrohr an seinem Umfang eine Aussparung zur Ausbildung des Absaugkanals auf. Der Absaugkanal wird somit durch das Führungsrohr, beziehungsweise durch die Aussparung des Führungsrohrs und dem Gehäuse gebildet. Dadurch sind keine zusätzlichen Bohrungen oder Kanäle innerhalb des medizinischen Handstücks für die Ausbildung des Absaugkanals notwendig. Durch die somit ermöglichte Entnahme des Führungsrohrs aus dem Gehäuse ist eine einfache Reinigung des Systems möglich.In a production-technically advantageous embodiment, the guide tube has on its circumference a recess for the formation of the suction channel. The suction channel is thus formed by the guide tube, or by the recess of the guide tube and the housing. As a result, no additional holes or channels within the medical handpiece for the formation of the suction channel are necessary. By thus allowing removal of the guide tube from the housing a simple cleaning of the system is possible.
Vorzugweise weist das medizinische Handstück ein Begrenzungselement auf, das in die Aussparung des Führungsrohrs eingreift. Durch das Begrenzungselement wird insbesondere ein Verdrehen des Führungsrohrs innerhalb des Gehäuses, und somit auch ein Verdrehen des durch die Aussparung des Führungsrohrs gebildeten Absaugkanals, verhindert.Preferably, the medical handpiece on a limiting element which engages in the recess of the guide tube. By the limiting element in particular a rotation of the guide tube within the housing, and thus also a rotation of the suction channel formed by the recess of the guide tube, prevented.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des medizinischen Handstücks weist das Gehäuse eine mit dem Absaugkanal verbundene Öffnung auf, an die ein Absaugadapter und/oder ein Absaugschlauch anschließbar ist. Über den Absaugadapter beziehungsweise den Absaugschlauch kann der Absaugkanal mit einer Pumpe zur Generierung einer kontinuierlichen Absaugung verbunden werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung greift der Absaugadapter oder der Absaugschlauch in eine Nut des Führungsrohrs ein, wobei die Nut bevorzugt die den Absaugkanal bildende Aussparung ist. Das Begrenzungselement, das ein Verdrehen des Führungsrohrs innerhalb des Gehäuses verhindern soll, kann somit durch den Absaugadapter oder den Absaugschlauch gebildet werden, was eine einfache und kostengünstige Fertigung des Handstücks fördert.In an advantageous embodiment of the medical handpiece, the housing has an opening connected to the suction channel, to which a suction adapter and / or a suction hose can be connected. Via the suction adapter or the suction hose, the suction channel can be connected to a pump for generating a continuous suction. In an advantageous embodiment of the suction adapter or the suction hose engages in a groove of the guide tube, wherein the groove is preferably the recess forming the suction channel. The limiting element, which is intended to prevent a twisting of the guide tube within the housing, can thus be formed by the suction adapter or the suction hose, which promotes a simple and cost-effective production of the handpiece.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Absaugadapter einen Luer-Lock-Anschluß. DieVerwendung des Luer-Systems gewährleistet eine hohe Kompatibilität der Verbindung eines medizinischen Absaugschlauchs mit dem medizinischen Handstück.In a preferred embodiment, the suction adapter comprises a Luer lock connection. The use of the Luer system ensures high compatibility of the connection of a medical suction tube with the medical handpiece.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Führungsrohr eine Aufnahme für ein Klemmstück auf, das zur einfachen und lösbaren Befestigung der Primärfaser innerhalb des Führungsrohrs dient. Das Klemmstück weist dabei zweckmäßig eine Bohrung auf, durch die die Primärfaser geführt werden kann. Durch das Einbringen des Klemmstücks in die Aufnahme des Führungsrohrs wird die Primärfaser innerhalb des Klemmstücks und somit auch innerhalb des Führungsrohrs fixiert. Bevorzugt weist die Aufnahme des Führungsrohrs ein Gewinde auf, über die das Klemmstück ein- und ausgeschraubt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, das Klemmstück über eine Klemmverbindung oder eine Rastverbindung am Führungsrohr zu fixieren.In a preferred embodiment, the guide tube has a receptacle for a clamping piece, which serves for easy and releasable attachment of the primary fiber within the guide tube. The clamping piece expediently has a bore through which the primary fiber can be guided. By introducing the clamping piece in the receptacle of the guide tube, the primary fiber is fixed within the clamping piece and thus also within the guide tube. Preferably, the receptacle of the guide tube has a thread over which the clamping piece can be screwed in and out. However, it is also possible to fix the clamping piece via a clamping connection or a locking connection on the guide tube.
Bevorzugt ist die optische Faser entlang einer Längsachse des medizinischen Handstücks verschiebbar. Durch die Verschiebbarkeit kann der Abstand des distalen Endes der optischen Faser relativ zum distalen Ende des medizinischen Handstücks bzw. dem distalen Ende der Spitzeneinheit, das dem zu behandelnden Gewebe zugewandt ist, verändert werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um die Position der optischen Faser relativ zum Gehäuse entsprechend zu den jeweiligen Gegebenheiten, insbesondere aufgrund unterschiedlicher Beschaffenheiten des zu behandelnden Gewebes, einstellen zu können.Preferably, the optical fiber is displaceable along a longitudinal axis of the medical handpiece. By the displaceability, the distance of the distal end of the optical fiber relative to the distal end of the medical handpiece or the distal end of the tip unit, which faces the tissue to be treated, can be changed. This is particularly advantageous in order to adjust the position of the optical fiber relative to the housing according to the particular circumstances, in particular due to different textures of the tissue to be treated.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Führungsrohr ein Gewinde, das in ein komplementäres Gewinde der Spitzeneinheit eingreift. Die lösbare Befestigung des Führungsrohrs innerhalb des medizinischen Handstücks erfolgt dabei über die mit dem Gehäuse verbundene Spitzeneinheit beziehungsweise über die ineinandergreifenden Gewinde. Bevorzugt ist die Spitzeneinheit innerhalb des Gehäuses drehbar gelagert, wobei das Drehen der Spitzeneinheit das Führungsrohr entlang der Längsachse des medizinischen Handstücks relativ zum Gehäuse verschiebt. Durch das Drehen der mit dem Gehäuse verbundenen Spitzeneinheit wird insbesondere die optische Faser, die mit dem Führungsrohr verbunden ist, entlang der Längsachse des Gehäuses bewegt. Dadurch kann die Position der optischen Faser relativ zum Gehäuse über eine Drehung der Spitzeneinheit eingestellt werden. Das Gehäuse des medizinischen Handstücks wird dabei nicht verdreht und verbleibt in seiner Orientierung, wodurch keine störende Beeinflussung, beispielsweise durch Verwicklung möglicher Anschlüsse, insbesondere eines am medizinischen Handstück angebrachten Absaugschlauchs, erfolgt. Dies ermöglicht auch ein intraoperatives Einstellen bzw. Nachjustieren der Position des distalen Endes der optischen Faser relativ zum Gehäuse.In an advantageous embodiment, the guide tube comprises a thread which engages in a complementary thread of the tip unit. The detachable attachment of the guide tube within the medical handpiece takes place via the tip unit connected to the housing or via the intermeshing threads. Preferably, the tip unit is rotatably supported within the housing, wherein rotating the tip unit shifts the guide tube along the longitudinal axis of the medical handpiece relative to the housing. In particular, by rotating the tip unit connected to the housing, the optical fiber connected to the guide tube is moved along the longitudinal axis of the housing. Thereby, the position of the optical fiber can be adjusted relative to the housing via a rotation of the tip unit. The housing of the medical handpiece is not twisted and remains in its orientation, whereby no disturbing influence, for example by entanglement of possible connections, in particular a suction hose attached to the medical handpiece takes place. This also allows intraoperative adjustment of the position of the distal end of the optical fiber relative to the housing.
Bevorzugt bestehen die Primärfaser aus Saphir und die Sekundärfaser aus Quarz, um eine effiziente und kostengünstige Ausgestaltung der optischen Faser des Handstücks, insbesondere aufgrund der hohen Abnutzung und eines dadurch erforderlichen Austauschs der Sekundärfaser, bereitzustellen. Allerdings sind auch andere Materialien, insbesondere eine Germanium(IV)-oxid-Faser, eine ZBLAN-Faser oder eine Hollow-Core PCF (Photonic Crystal Fiber) bzw. eine spiegelnd beschichtete Kapillare denkbar.Preferably, the primary fiber of sapphire and the secondary fiber of quartz to a efficient and cost-effective design of the optical fiber of the handpiece, in particular due to the high wear and thereby required replacement of the secondary fiber to provide. However, other materials, in particular a germanium (IV) oxide fiber, a ZBLAN fiber or a hollow-core PCF (photonic crystal fiber) or a mirror-coated capillary are also conceivable.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das medizinische Handstück, insbesondere das Gehäuse und/oder die Spitzeneinheit, zumindest bereichsweise transparent oder transluzent. Diese Ausgestaltung ermöglicht es dem Benutzer auftretende Blasen sowie Ablagerungen oder Verstopfungen innerhalb des Absaugkanals bereits während des operativen Eingriffs zu erkennen und entsprechend zu reagieren, beispielsweise durch eine Veränderung der Behandlungsparameter, wie z.B. des Absaug-Unterdrucks, oder durch Reinigen oder Austauschen des medizinischen Handstücks.In an advantageous embodiment, the medical handpiece, in particular the housing and / or the tip unit, at least partially transparent or translucent. This configuration allows the user to recognize and react to occurring blisters as well as deposits or blockages within the suction channel already during the surgical procedure, for example by changing the treatment parameters, e.g. suction vacuum, or by cleaning or replacing the medical handpiece.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein medizinisches Behandlungssystem für die Laserchirurgie, insbesondere für die Augenchirurgie, das ein erfindungsgemäßes medizinisches Handstück umfasst, wobei das Handstück mit einer Laserquelle, insbesondere einer Erbium-YAG-Laserquelle, und einer Pumpe, die vorzugsweise über einen Absaugschlauch mit dem Absaugkanal in Verbindung steht, verbunden ist. Die Wellenlänge der verwendeten Laserstrahlung liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1,5 µm und 4 µm, bevorzugt zwischen 2,5 µm bis 3,5 µm, insbesondere bei 2,94 µm. In diesem Bereich weist Wasser, das insbesondere in der Augenchirurgie den wesentlichen Bestandteil des zu behandelnden Gewebes darstellt, ein Absorptionsmaximum auf. Da die Laserstrahlung in diesem Wellenlängenbereich innerhalb einer Transmissionsstrecke von wenigen Mikrometern absorbiert wird, ist ein gezielter Energieeintrag in das zu behandelnde Gewebe ohne die Verwendung eines Targets möglich. Die Laserstrahlung ist dabei bevorzugt gepulst, wobei bevorzugt eine Frequenz von 1 Hz bis 10 kHz, insbesondere 100 - 300 Hz, besonders bevorzugt 200 Hz und Pulslängen im Millisekunden-Bereich verwendet werden.The invention further relates to a medical treatment system for laser surgery, in particular for eye surgery, comprising a medical handpiece according to the invention, wherein the handpiece with a laser source, in particular an erbium YAG laser source, and a pump, preferably via a suction with the Suction channel is connected, is connected. The wavelength of the laser radiation used is preferably in the range between 1.5 μm and 4 μm, preferably between 2.5 μm and 3.5 μm, in particular 2.94 μm. In this area, water, which is an essential component of the tissue to be treated, especially in ophthalmic surgery, has an absorption maximum. Since the laser radiation is absorbed in this wavelength range within a transmission distance of a few micrometers, a targeted introduction of energy into the tissue to be treated without the use of a target is possible. The laser radiation is preferably pulsed, with preferably a frequency of 1 Hz to 10 kHz, in particular 100-300 Hz, particularly preferably 200 Hz and pulse lengths in the millisecond range are used.
Für die Verwendung des erfindungsgemäßen medizinischen Handstücks in der Laser- und insbesondere in der Augenchirurgie wird die Primärfaser, die lösbar in das medizinische Handstück eingebracht werden kann, mit der Sekundärfaser an der Koppelstelle über das Koppelelement optisch gekoppelt. Das medizinische Handstück ermöglicht es, Energie gezielt, kontrolliert und weitgehend verlustfrei in das zu behandelnde Gewebe abzugeben, wobei die abgegebene Energie von einer Steuereinheit abgelesen und kontrolliert werden kann. Dabei wird die optische Faser insbesondere im Bereich der Koppelstelle durch die in den Absaugkanal abgesaugte Flüssigkeit gekühlt, wodurch ein durch Koppelverluste bedingtes Aufheizen des Handstücks minimiert werden kann.For the use of the medical handpiece according to the invention in the laser and in particular in eye surgery, the primary fiber, which can be releasably introduced into the medical handpiece, optically coupled to the secondary fiber at the coupling point via the coupling element. The medical handpiece makes it possible to deliver energy targeted, controlled and largely lossless in the tissue to be treated, the emitted energy can be read by a control unit and controlled. In this case, the optical fiber is cooled in particular in the region of the coupling point by the suctioned into the suction liquid, whereby a conditional by coupling losses heating of the handpiece can be minimized.
Diese und weitere Vorteile sowie Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel.These and other advantages and features of the invention will become apparent from the following embodiment.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Diese zeigen:
-
1 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen medizinischen Handstücks; -
2 Explosionsdarstellung des medizinischen Handstücks aus1 ; -
3 Ausschnitt des vorderen Bereichs des medizinischen Handstücks aus1 ohne Primärfaser; -
4 Ausschnitt des vorderen Bereichs des medizinischen Handstücks aus1 mit eingebrachter Primärfaser; -
5 das Führungsrohr des medizinischen Handstücks aus1 ; -
6 Ausschnitt des vorderen Bereichs des medizinischen Handstücks aus1 , wobei das Führungsrohr in einer ersten, hinteren Position relativ zum medizinischen Handstück angeordnet ist; -
7 Ausschnitt des vorderen Bereichs des medizinischen Handstücks aus1 , wobei das Führungsrohr in einer zweiten, mittleren Position relativ zum medizinischen Handstück angeordnet ist; -
8 Ausschnitt des vorderen Bereichs des medizinischen Handstücks aus1 , wobei das Führungsrohr in einer dritten, vorderen Position relativ zum medizinischen Handstück angeordnet ist.
-
1 an illustration of a medical handpiece according to the invention; -
2 Exploded view of themedical handpiece 1 ; -
3 Section of the front area of themedical handpiece 1 without primary fiber; -
4 Section of the front area of themedical handpiece 1 with primary fiber inserted; -
5 the guide tube of themedical handpiece 1 ; -
6 Section of the front area of themedical handpiece 1 wherein the guide tube is disposed in a first, rearward position relative to the medical handpiece; -
7 Section of the front area of themedical handpiece 1 wherein the guide tube is disposed in a second, intermediate position relative to the medical handpiece; -
8th Section of the front area of themedical handpiece 1 wherein the guide tube is disposed in a third, forward position relative to the medical handpiece.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen medizinischen Handstücks
Die Spitzeneinheit
Das Führungsrohr
Über das proximale Ende des Gehäuses
Die Primärfaser
Zum Abführen des zu entfernenden Gewebes umfasst das medizinische Handstück
Die Kühlung des medizinischen Handstücks
Durch das Drehen der Spitzeneinheit
Nach einer Verwendung des medizinischen Handstücks
Durch den modularen Aufbau des medizinischen Handstücks
Im Bereich der Augenchirurgie kann das medizinische Handstück
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Medizinisches HandstückMedical handpiece
- 22
- Optische FaserOptical fiber
- 33
- Primärfaserprimary fiber
- 44
- Sekundärfasersecondary fiber
- 55
- Koppelstellecoupling point
- 66
- Koppelelementcoupling element
- 77
- Gehäusecasing
- 88th
- Ausnehmungrecess
- 99
- Spitzeneinheittip unit
- 1010
- Hohlnadelcannula
- 1111
- Rastelementlocking element
- 1212
- Anschlagelementstop element
- 1313
- Dichtelementsealing element
- 1414
- Innengewindeinner thread
- 1515
- Führungsrohrguide tube
- 1616
- Außengewindeexternal thread
- 1717
- Aufnahmeadmission
- 1818
- Aussparungrecess
- 1919
- Klemmstückclamp
- 2020
- Absaugkanalsuction
- 2121
- Spitzenkanaltip channel
- 2222
- Führungskanalguide channel
- 2323
- Öffnungopening
- 2424
- Absaugadaptersuction
- 2525
- Begrenzungselementlimiting element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- US 6120498 [0004]US 6120498 [0004]
- EP 1024760 B1 [0005]EP 1024760 B1 [0005]
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Also Published As
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