DE102018130376A1 - Method for controlling an ophthalmic handpiece, ophthalmic surgical device and system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines mittels einer piezo-basierten Antriebseinheit (2) antreibbaren ophthalmochirurgischen Handstücks (3) zum Bearbeiten einer Augenlinse, mit:- Beaufschlagen der Antriebseinheit (2) mit einer Wechselspannung, die von einem steuerbaren Wechselspannungsgenerator (4) abhängig von einem Steuersignal (5, 6) bereitgestellt wird,- Erfassen einer von einem Betriebszustand des Handstücks (3) abhängigen elektrischen Betriebszustandsgröße (10), und- Erzeugen eines Werts des Steuersignals (5, 6) abhängig von der elektrischen Betriebszustandsgröße (10).Es wird vorgeschlagen, dass, bevor ein Nutzbarkeitsende für eine bestimmungsgemäße Nutzbarkeit des Handstücks (3) erreicht ist, Prognosedaten für eine noch verbleibende bestimmungsgemäße Nutzbarkeit des Handstücks (3) bis zum Nutzbarkeitsende zumindest abhängig von dem Wert des Steuersignals (5, 6) und/oder der elektrischen Betriebszustandsgröße (10) bestimmt werden und abhängig von den Prognosedaten eine dazu korrespondierende Angabe zum Informieren eines Nutzers des Handstücks (3) bereitgestellt wird.Ferner betrifft die Erfindung auch eine ophthalmochirurgische Vorrichtung (37) und ein ophthalmochirurgisches System (35).The invention relates to a method for controlling an ophthalmic surgical handpiece (3) which can be driven by means of a piezo-based drive unit (2) for machining an eye lens, comprising: is provided by a control signal (5, 6), - detecting an electrical operating state variable (10) dependent on an operating state of the handpiece (3), and - generating a value of the control signal (5, 6) depending on the electrical operating state variable (10). It is proposed that, before an end of usability for the intended use of the handpiece (3) has been reached, forecast data for a remaining intended usability of the handpiece (3) until the end of usability at least depending on the value of the control signal (5, 6) and / or the electrical operating state variable (10) can be determined and depending on the forecast data a corresponding statement for informing a user of the handpiece (3) is provided. The invention also relates to an ophthalmic surgical device (37) and an ophthalmic surgical system (35).
Description
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines mittels einer piezo-basierten Antriebseinheit antreibbaren ophthalmochirurgischen Handstücks zum Bearbeiten einer Augenlinse, mit: Beaufschlagen der Antriebseinheit mit einer Wechselspannung, die von einem steuerbaren Wechselspannungsgenerator abhängig von wenigstens einem Steuersignal zum Steuern des Wechselspannungsgenerators bereitgestellt wird, Erfassen einer von einem Betriebszustand des Handstücks abhängigen elektrischen Betriebszustandsgröße mittels eines Betriebszustandssensors, und Erzeugen eines Werts des wenigstens einen Steuersignals abhängig von der wenigstens einen erfassten elektrischen Betriebszustandsgröße mittels einer Generatorsteuereinheit. Die Erfindung betrifft weiterhin eine ophthalmochirurgische Vorrichtung mit einem mittels einer piezo-basierten Antriebseinheit antreibbaren ophthalmochirurgischen Handstück zum Bearbeiten einer Augenlinse und einem an das ophthalmochirurgische Handstück zumindest in einem bestimmungsgemäßen Betrieb anschließbaren Steuergerät. Das Steuergerät weist einen steuerbaren Wechselspannungsgenerator auf, der ausgebildet ist, abhängig von wenigstens einem Steuersignal zum Steuern des Wechselspannungsgenerators eine Wechselspannung für die piezo-basierte Antriebseinheit bereitzustellen. Das Steuergerät weist ferner wenigstens einen Betriebszustandssensor zum Erfassen einer von einem Betriebszustand des Handstücks abhängigen elektrischen Betriebszustandsgröße und eine Generatorsteuereinheit zum Bereitstellen eines Werts des wenigstens einen Steuersignals abhängig von einem Wert der wenigstens einen erfassten elektrischen Betriebszustandsgröße auf. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein ophthalmochirurgisches System zum Bearbeiten einer Augenlinse, mit zumindest einer Irrigationsvorrichtung, einer Aspirationsvorrichtung und einer ophthalmochirurgischen Vorrichtung.The invention relates to a method for controlling an ophthalmic surgical handpiece which can be driven by means of a piezo-based drive unit for machining an eye lens, comprising: applying an AC voltage to the drive unit which is provided by a controllable AC voltage generator as a function of at least one control signal for controlling the AC voltage generator, and detecting one electrical operating state variable dependent on an operating state of the handpiece by means of an operating state sensor, and generating a value of the at least one control signal as a function of the at least one detected electrical operating state quantity by means of a generator control unit. The invention further relates to an ophthalmic surgical device with an ophthalmic surgical handpiece which can be driven by means of a piezo-based drive unit for processing an eye lens and a control device which can be connected to the ophthalmic surgical handpiece at least in an intended operation. The control device has a controllable AC voltage generator which is designed to provide an AC voltage for the piezo-based drive unit as a function of at least one control signal for controlling the AC voltage generator. The control device also has at least one operating state sensor for detecting an electrical operating state variable dependent on an operating state of the handpiece and a generator control unit for providing a value of the at least one control signal as a function of a value of the at least one detected electrical operating state variable. Finally, the invention also relates to an ophthalmic surgical system for processing an eye lens, with at least one irrigation device, an aspiration device and an ophthalmic surgical device.
Stand der TechnikState of the art
Ophthalmochirurgische Vorrichtungen, insbesondere Handstücke und Steuergeräte hierfür, ophthalmochirurgische Systeme mit ophthalmochirurgischen Vorrichtungen sowie Verfahren zu deren Steuerung sind im Stand der Technik bekannt. Sie dienen insbesondere zur Behandlung einer Linsentrübung einer Augenlinse bei einem Lebewesen, beispielsweise einem Menschen oder einem Tier. Eine derartige Linsentrübung wird in der Medizin auch als Katarakt oder grauer Star bezeichnet. Eine verbreitete Technik zur Behandlung der Linsentrübung ist die Phakoemulsifikation. Dabei wird die getrübte Augenlinse mittels einer in einem Ultraschallbereich mechanisch schwingenden Nadel, die häufig als Hohlnadel ausgebildet ist und an ihrem vorderen Ende eine Schneidspitze aufweist, derartig in kleine Bestandteile zertrümmert beziehungsweise emulsifiziert, dass diese Bestandteile mittels einer Absaugvorrichtung, beispielsweise durch einen Absaugkanal, der durch die Nadel bereitgestellt sein kann, abgesaugt werden können. Anschließend setzt ein Operateur als Ersatz für die derart entfernte Augenlinse eine künstliche Augenlinse ein.Ophthalmic surgical devices, in particular handpieces and control devices therefor, ophthalmic surgical systems with ophthalmic surgical devices and methods for controlling them are known in the prior art. They are used in particular to treat lens opacification of an eye lens in a living being, for example a human or an animal. Such lens clouding is also referred to in medicine as cataracts or cataracts. A common technique for treating lens opacity is phacoemulsification. The clouded eye lens is broken up or emulsified into small components by means of a mechanically vibrating needle in an ultrasound range, which is often designed as a hollow needle and has a cutting tip at its front end, in such a way that these components by means of a suction device, for example through a suction channel, can be provided by the needle, can be sucked off. An operator then uses an artificial eye lens to replace the eye lens removed in this way.
Eine wichtige Baugruppe zur Durchführung der Phakoemulsifikation ist das ophthalmochirurgische Handstück, nachfolgend auch als Handstück bezeichnet, welches die vorgenannte Nadel aufweist. Um die Nadel in bestimmungsgemäßer Weise zur Durchführung des Bearbeitens der Augenlinse anzutreiben, indem sie in gewünschter Weise mechanische Schwingungen im Ultraschallbereich ausführt, umfasst das Handstück in der Regel eine Antriebseinheit, die eines oder auch mehrere piezoelektrische Elemente aufweist. Hierdurch ist eine piezo-basierte Antriebseinheit gebildet. Eine solche Antriebseinheit nutzt den Effekt, dass die piezoelektrischen Elemente, an die eine elektrische Spannung angelegt wird, ihre mechanischen Abmessungen verändern, beispielsweise eine Länge oder dergleichen. Die Nadel ist mit der piezo-basierten Antriebseinheit, insbesondere ihren piezoelektrischen Elementen, mechanisch verbunden, um die gewünschte Antriebswirkung mittels der piezo-basierten Antriebseinheit im bestimmungsgemäßen Betrieb erreichen zu können.An important component for performing phacoemulsification is the ophthalmic surgical handpiece, hereinafter also referred to as a handpiece, which has the aforementioned needle. In order to drive the needle as intended to carry out the processing of the eye lens by executing mechanical vibrations in the ultrasound range in the desired manner, the handpiece generally comprises a drive unit which has one or more piezoelectric elements. This forms a piezo-based drive unit. Such a drive unit uses the effect that the piezoelectric elements to which an electrical voltage is applied change their mechanical dimensions, for example a length or the like. The needle is mechanically connected to the piezo-based drive unit, in particular its piezoelectric elements, in order to be able to achieve the desired drive effect by means of the piezo-based drive unit in the intended operation.
Die piezo-basierte Antriebseinheit weist elektrische Anschlüsse auf, an denen sie mit elektrischer Energie beaufschlagt werden kann, damit deren piezoelektrische Elemente eine gewünschte mechanische Bewegung für die Nadel bereitstellen. Zum Antreiben der piezo-basierten Antriebseinheit wird die piezo-basierte Antriebseinheit in der Regel mit einer elektrischen Wechselspannung beaufschlagt, deren Frequenz in der Regel im Wesentlichen der Frequenz entspricht, mit der die Nadel schwingen soll.The piezo-based drive unit has electrical connections at which electrical energy can be applied to it so that its piezoelectric elements provide a desired mechanical movement for the needle. To drive the piezo-based drive unit, the piezo-based drive unit is generally supplied with an electrical alternating voltage, the frequency of which generally corresponds to the frequency with which the needle is to vibrate.
Zum Bereitstellen der Wechselspannung dient das Steuergerät, mit dem das Handstück zumindest im bestimmungsgemäßen Betrieb gekoppelt ist und welches hierzu einen einstellbaren Wechselspannungsgenerator umfasst. Der Wechselspannungsgenerator wird in der Regel derart gesteuert, dass die Wechselspannung mit einer derartigen Frequenz bereitgestellt wird, dass die Nadel im Ultraschallbereich schwingt. Ein ophthalmochirurgisches Handstück, ein Steuergerät sowie ein Verfahren zur Steuerung sind zum Beispiel durch die
In Bezug auf die Handstücke hat sich herausgestellt, dass die Antriebswirkung der piezo-basierten Antriebseinheit des Handstücks abhängig von der Zeit und/oder der bestimmungsgemäßen Nutzung nachlässt, also eine Alterung auftritt. Die Alterung kann zum Beispiel auftreten, wenn ein bei einer Operation genutztes Handstück vor einer erneuten bestimmungsgemäßen Nutzung sterilisiert werden muss. Dabei hat sich gezeigt, dass mit einer zunehmenden Anzahl von Sterilisationen der Antriebseffekt der piezo-basierten Antriebseinheit nachlässt, das heißt, die Alterung zunimmt.With regard to the handpieces, it has been found that the drive effect of the piezo based drive unit of the handpiece decreases depending on the time and / or the intended use, i.e. aging occurs. Aging can occur, for example, if a handpiece used during an operation has to be sterilized before it can be used again as intended. It has been shown that with an increasing number of sterilizations, the drive effect of the piezo-based drive unit wears off, that is, the aging increases.
Die Alterung braucht jedoch nicht nur durch die Sterilisation hervorgerufen zu sein. Sie kann auch bei nahezu neuwertigen und wenig benutzten Handstücken auftreten, insbesondere wenn sie vor der Nutzung für einen längeren Zeitraum unbenutzt gelagert wurden. Die Alterung kann auch durch weitere Effekte beeinflusst sein, wie thermische Beanspruchung im bestimmungsgemäßen Betrieb des Handstücks, mechanische Einwirkungen bei einer Lagerung und/oder im bestimmungsgemäßen Betrieb des Handstücks, Depolarisation über der Zeit oder dergleichen. Die Alterung kann sich auch abhängig von einer Zusammenwirkung von einer oder mehrerer der vorgenannten Wirkmechanismen ergeben.However, aging need not only be caused by sterilization. It can also occur with almost new and little used handpieces, especially if they have been stored unused for a long period before use. The aging can also be influenced by other effects, such as thermal stress during the intended operation of the handpiece, mechanical effects during storage and / or during the intended operation of the handpiece, depolarization over time or the like. Aging can also result from the interaction of one or more of the above-mentioned mechanisms of action.
Es hat sich ferner gezeigt, dass die Alterung der piezo-basierten Antriebseinheit insbesondere durch eine Alterung der piezoelektrischen Elemente bestimmt ist. Dies führt dazu, dass die Bereitstellung der mechanischen Schwingung durch die Nadel des Handstücks bei einer vorgegebenen Wechselspannung mit zunehmender Nutzung des Handstücks abnimmt. Dadurch können die bestimmungsgemäße Nutzbarkeit beziehungsweise eine Funktionsfähigkeit des Handstücks sowie auch die Leistung des Handstücks beeinträchtigt sein. Probleme, die sich aufgrund der Alterung ergeben können, können sich in Störungen des Handstücks oder auch durch Verzögerungen, beispielsweise während des Durchführens einer Operation beziehungsweise Behandlung an der Augenlinse, zeigen, wenn das Handstück beispielsweise nicht mehr seine volle Funktionsfähigkeit oder Leistung bereitzustellen vermag.It has also been shown that the aging of the piezo-based drive unit is determined in particular by aging of the piezoelectric elements. As a result, the mechanical vibration provided by the needle of the handpiece decreases with a given alternating voltage with increasing use of the handpiece. As a result, the intended use or functionality of the handpiece and also the performance of the handpiece can be impaired. Problems that may arise due to aging can result in malfunctions in the handpiece or also through delays, for example while performing an operation or treatment on the eye lens, if the handpiece is no longer able to provide its full functionality or performance, for example.
Insgesamt erweist es sich als nachteilig, dass der Nutzer, insbesondere der Operateur keine Informationen zur Verfügung hat, wie lange das Handstück noch bestimmungsgemäß genutzt werden kann, bis es ausgetauscht werden muss. Diese Information kann für die Durchführung von Operationen wichtig sein, zumal es hinderlich wenn nicht sogar gefährlich sein kann, wenn während der Operation ein Handstück ausgetauscht werden muss. Dies kann nicht nur die Operation insgesamt stören, sondern es können hier auch weitere Nachteile, insbesondere in Bezug auf die Qualität der Operation, auftreten.Overall, it proves to be disadvantageous that the user, in particular the surgeon, has no information as to how long the handpiece can still be used as intended until it has to be replaced. This information can be important for performing operations, especially since it can be a hindrance, if not dangerous, if a handpiece needs to be replaced during the operation. Not only can this disrupt the operation as a whole, but there can also be further disadvantages, particularly with regard to the quality of the operation.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren, eine ophthalmochirurgische Vorrichtung sowie ein ophthalmochirurgisches System derart weiterzubilden, dass dem Nutzer, insbesondere vor Beginn einer jeweiligen Operation, Angaben über eine noch verbleibende bestimmungsgemäße Nutzbarkeit eines jeweiligen Handstücks bereitgestellt werden.The invention is based on the object of developing a generic method, an ophthalmic surgical device and an ophthalmic surgical system in such a way that the user, in particular before the start of a respective operation, is provided with information about the remaining intended use of a respective handpiece.
Als Lösung werden mit der Erfindung ein Verfahren, eine ophthalmochirurgische Vorrichtung sowie ein ophthalmochirurgisches System gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.As a solution, the invention proposes a method, an ophthalmic surgical device and an ophthalmic surgical system according to the independent claims.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich durch Merkmale der abhängigen Ansprüche.Advantageous further developments result from features of the dependent claims.
Bezüglich eines gattungsgemäßen Verfahrens wird mit der Erfindung gemäß einem ersten Aspekt insbesondere vorgeschlagen, dass, bevor ein Nutzbarkeitsende für eine bestimmungsgemäße Nutzbarkeit des Handstücks erreicht ist, Prognosedaten für eine noch verbleibende bestimmungsgemäße Nutzbarkeit des Handstücks bis zum Nutzbarkeitsende zumindest abhängig von dem Wert des wenigstens einen Steuersignals und/oder der elektrischen Betriebszustandsgröße bestimmt werden und abhängig von den Prognosedaten eine dazu korrespondierende Angabe zum Informieren eines Nutzers des Handstücks bereitgestellt wird.With regard to a method of the generic type, the invention in accordance with a first aspect proposes in particular that, before an end of usability for the intended use of the handpiece has been reached, forecast data for a remaining intended usability of the handpiece until the end of usability depends at least on the value of the at least one control signal and / or the electrical operating state variable are determined and, depending on the forecast data, a corresponding statement is provided for informing a user of the handpiece.
Bezüglich einer gattungsgemäßen ophthalmochirurgischen Vorrichtung wird mit der Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt insbesondere vorgeschlagen, dass diese eine Auswerteeinheit aufweist, die ausgebildet ist, bevor ein Nutzbarkeitsende für eine bestimmungsgemäße Nutzbarkeit des Handstücks erreicht ist, Prognosedaten für eine noch verbleibende bestimmungsgemäße Nutzbarkeit des Handstücks bis zum Nutzbarkeitsende zumindest abhängig von dem Wert des wenigstens einen Steuersignals und/oder der elektrischen Betriebszustandsgröße zu bestimmen und abhängig von den Prognosedaten eine dazu korrespondierende Angabe zum Informieren eines Nutzers des Handstücks bereitzustellen.With regard to a generic ophthalmic surgical device, the invention proposes, in accordance with a second aspect, in particular that it has an evaluation unit which is designed before a usability end for the intended usability of the handpiece has been reached, forecast data for a remaining intended usability of the handpiece until the end of usability to be determined at least depending on the value of the at least one control signal and / or the electrical operating state variable and, depending on the forecast data, to provide a corresponding statement for informing a user of the handpiece.
Bezüglich eines gattungsgemäßen ophthalmochirurgischen Systems wird mit der Erfindung gemäß einem dritten Aspekt insbesondere vorgeschlagen, dass die ophthalmochirurgische Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgebildet ist.With regard to a generic ophthalmic surgical system, the invention in accordance with a third aspect proposes in particular that the ophthalmic surgical device is designed according to the invention.
Ein weiterer unabhängiger Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät für ein mittels einer piezo-basierten Antriebseinheit antreibbares ophthalmochirurgisches Handstück zum Bearbeiten einer Augenlinse, mit einem steuerbaren Wechselspannungsgenerator, der ausgebildet ist, abhängig von wenigstens einem Steuersignal zum Steuern des Wechselspannungsgenerators eine Wechselspannung für die Antriebseinheit bereitzustellen, wenigstens einem Betriebszustandssensor zum Erfassen einer von einem Betriebszustand des Handstücks abhängigen elektrischen Betriebszustandsgröße und einer Generatorsteuereinheit zum Bereitstellen eines Werts des wenigstens einen Steuersignals abhängig von der wenigstens einen erfassten elektrischen Betriebszustandsgröße. Erfindungsgemäß umfasst das Steuergerät eine Auswerteeinheit, die ausgebildet ist, bevor ein Nutzbarkeitsende für eine bestimmungsgemäße Nutzbarkeit des Handstücks erreicht ist, Prognosedaten für eine noch verbleibende bestimmungsgemäße Nutzbarkeit des Handstücks bis zum Nutzbarkeitsende zumindest abhängig von dem Wert des wenigstens einen Steuersignals und/oder der elektrischen Betriebszustandsgröße zu bestimmen und abhängig von den Prognosedaten eine korrespondierende Angabe zum Informieren eines Nutzers des Handstücks bereitzustellen.A further independent aspect of the invention relates to a control device for an ophthalmic surgical handpiece which can be driven by means of a piezo-based drive unit for processing an eye lens, with a controllable one AC voltage generator which is designed to provide an AC voltage for the drive unit as a function of at least one control signal for controlling the AC voltage generator, at least one operating state sensor for detecting an electrical operating state variable which is dependent on an operating state of the handpiece and a generator control unit for providing a value of the at least one control signal as a function of the at least one detected electrical operating state variable. According to the invention, the control device comprises an evaluation unit which is designed before an end of usability for the intended use of the handpiece has been reached, forecast data for a remaining intended use of the handpiece until the end of usability, at least depending on the value of the at least one control signal and / or the electrical operating state variable to be determined and, depending on the forecast data, to provide corresponding information for informing a user of the handpiece.
Noch ein weiterer unabhängiger Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern eines mittels einer piezo-basierten Antriebseinheit antreibbaren ophthalmochirurgischen Handstücks zum Bearbeiten einer Augenlinse, mit: Beaufschlagen der Antriebseinheit mit einer Wechselspannung, die von einem steuerbaren Wechselspannungsgenerator abhängig von wenigstens einem Steuersignal zum Steuern des Wechselspannungsgenerators bereitgestellt wird, Erfassen einer von einem Betriebszustand des Handstücks abhängigen elektrischen Betriebszustandsgröße mittels eines Betriebszustandssensors, und Erzeugen eines Werts des wenigstens einen Steuersignals abhängig von der wenigstens einen erfassten elektrischen Betriebszustandsgröße mittels einer Generatorsteuereinheit, wobei Daten über eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Handstück und dem Steuergerät übermittelt werden.Yet another independent aspect of the invention relates to a method for controlling an ophthalmic surgical handpiece that can be driven by means of a piezo-based drive unit for machining an eye lens, comprising: applying an AC voltage to the drive unit that is dependent on at least one control signal for control by a controllable AC voltage generator of the AC voltage generator is provided, detecting an electrical operating state variable which is dependent on an operating state of the handpiece by means of an operating state sensor, and generating a value of the at least one control signal as a function of the at least one detected electrical operating state variable by means of a generator control unit, wherein data about a communication connection between the handpiece and the control device be transmitted.
Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass aus dem Steuerparameter für den Wechselspannungsgenerator und dem Betriebszustandssignal des Handstücks durch geeignetes Auswerten eine noch verbleibende bestimmungsgemäße Nutzbarkeit des Handstücks ermittelt werden kann, die dazu genutzt werden kann, eine entsprechende beziehungsweise korrespondierende Angabe bereitzustellen. Mittels der der verbleibenden Nutzbarkeit korrespondierenden Angabe kann der Nutzer entsprechend informiert werden, indem zum Beispiel eine durch den Nutzer wahrnehmbare Ausgabe der Information entsprechend der korrespondierenden Angabe vorgesehen wird. Dadurch kann der Nutzer, beispielsweise ein Operateur oder ein geeignetes Personal, bereits rechtzeitig vor einer bestimmungsgemäßen Nutzung wie zum Beispiel einer Operation die Information erhalten, ob das Handstück für die geplante Bearbeitung noch genutzt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass das Handstück bereits vor Beginn der Bearbeitung entsprechend geprüft und ausgewählt werden kann, sodass eine zuverlässige Durchführung der Operation möglichst ohne einen Wechsel des Handstücks realisiert werden kann. Der Nutzer kann somit bereits vor einem Nutzbarkeitsende des Handstücks über dessen noch verbleibende bestimmungsgemäße Nutzbarkeit informiert werden und somit seine Tätigkeit, insbesondere in Bezug auf eine Operation planen. Besonders vorteilhaft kann der Nutzer somit vermeiden, dass während des Bearbeitens einer Augenlinse das aktuell genutzte Handstück ausgetauscht werden muss. Mit der korrespondierenden Angabe, die es ermöglicht, dem Nutzer die Information bezüglich der noch verbleibenden bestimmungsgemäßen Nutzbarkeit bereitzustellen, kann der Nutzer folglich entsprechend unterstützt werden.The invention is based on the idea that the control parameter for the AC voltage generator and the operating state signal of the handpiece can be determined by suitable evaluation to determine whether the handpiece can still be used as intended and which can be used to provide a corresponding or corresponding indication. By means of the information corresponding to the remaining usability, the user can be informed accordingly, for example by providing the user with a perceptible output of the information corresponding to the corresponding information. As a result, the user, for example an operator or a suitable staff, can receive information in good time before intended use, such as an operation, as to whether the handpiece can still be used for the planned processing. This has the advantage that the handpiece can be checked and selected accordingly before the start of machining, so that the operation can be carried out reliably without changing the handpiece, if possible. The user can thus be informed about the remaining intended usability of the handpiece before the end of usability and can thus plan his activity, in particular in relation to an operation. The user can thus particularly advantageously avoid having to replace the currently used handpiece while processing an eye lens. The user can be supported accordingly with the corresponding information, which makes it possible to provide the user with the information regarding the remaining intended usability.
Insbesondere kann erreicht werden, dass der Nutzer die Funktionsbereitschaft des Handstücks diesbezüglich nicht separat untersuchen zu braucht. In diesem Sinne kann also zum Beispiel vorgesehen sein, dass der Operateur anhand der entsprechend der korrespondierenden Angabe zur Verfügung stehenden Information entscheiden kann, ob das Handstück gegen ein neues Handstück bereits vor Beginn einer Operation gewechselt werden muss. Der Operateur kann dies beispielsweise anhand von Planungsdaten für die vorgesehene Operation ermitteln. Unter Berücksichtigung dieser Planungsdaten kann der Operateur prognostizieren beziehungsweise ermitteln, welche noch verbleibende Nutzbarkeit des Handstücks erforderlich ist, damit mit einem jeweiligen spezifischen Handstück die gewünschte Operation möglichst vollständig durchgeführt werden kann. Somit kann durch die mit der noch verbleibenden Nutzbarkeit des Handstücks korrespondierende Angabe die Zuverlässigkeit und Nutzung in Bezug auf Handstücke deutlich verbessert werden. Dies kann sich insgesamt vorteilhaft für die mit dem jeweiligen spezifischen Handstück ausgeführte Operation auswirken.In particular, it can be achieved that the user does not need to separately examine the operational readiness of the handpiece in this regard. In this sense, it can be provided, for example, that the surgeon can use the information available in accordance with the corresponding information to decide whether the handpiece must be replaced with a new handpiece before an operation begins. The surgeon can determine this, for example, on the basis of planning data for the intended operation. Taking these planning data into account, the surgeon can forecast or determine which remaining usability of the handpiece is required so that the desired operation can be carried out as completely as possible with a specific handpiece. Thus, the information corresponding to the remaining usability of the handpiece can significantly improve the reliability and use in relation to handpieces. Overall, this can have an advantageous effect on the operation carried out with the respective specific handpiece.
Die bestimmungsgemäße Nutzbarkeit umfasst insbesondere die bestimmungsgemäße Nutzung zum Entfernen der Augenlinse durch eine Bearbeitung beziehungsweise Behandlung der Augenlinse des Lebewesens durch Einwirken der Bearbeitungsnadel des Handstücks auf die Augenlinse. Die bestimmungsgemäße Nutzbarkeit umfasst vorzugsweise auch, dass die entsprechende Normung berücksichtigt wird, so beispielsweise die IEC 60601, insbesondere Teilt 1, die EN 61340-5-1, die IEC 80601-2-58, die ISO 10079, insbesondere Teil 1, und/oder dergleichen. Die bestimmungsgemäße Nutzbarkeit bezieht sich ferner insbesondere auf die Nutzbarkeit des Handstücks für den vorgesehenen Einsatz bei der Entfernung der Augenlinse des Lebewesens. Somit umfasst die bestimmungsgemäße Nutzbarkeit vorzugsweise auch eine Betriebsbereitschaft des Handstücks für die bestimmungsgemäße Nutzung, das heißt, dass das Steuergerät zu Beginn einer Bearbeitung der Augenlinse nicht unmittelbar die Meldung ausgibt, dass das Handstück ausgetauscht werden muss. Entsprechend ist das Nutzbarkeitsende für die bestimmungsgemäße Nutzbarkeit des Handstücks vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass unter Betriebsbedingungen, die für die Durchführung der Bearbeitung der Augenlinse erforderlich sind, die gewünschte beziehungsweise erforderliche Funktion durch das Handstück nicht mehr bereitgestellt werden kann, zum Beispiel weil ein Wert der Betriebszustandsgröße außerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs für diese Betriebszustandsgröße ist, beispielweise weil der Wert der Betriebszustandsgröße zu gering ist und ein Nachführen der Wechselspannung durch den Wechselspannungsgenerator des Steuergeräts nicht weiter möglich ist oder gegebenenfalls auch nicht weiter vorgesehen ist, oder dergleichen. Die Betriebszustandsgröße kann eine Rückspannung beziehungsweise eine Feedback-Spannung sein, welche von der piezo-basierten Antriebseinheit als Reaktion auf eine Einwirkung einer vorgegebenen Wechselspannung bereitgestellt wird.The intended usability includes, in particular, the intended use for removing the eye lens by processing or treating the subject's eye lens by the action of the processing needle of the handpiece on the eye lens. The intended use preferably also includes that the corresponding standardization is taken into account, for example IEC 60601, in
Die Prognosedaten sind vorzugsweise durch wenigstens ein elektrisches Signal gebildet. Insbesondere können die Prognosedaten auch digitale Daten umfassen. Die Prognosedaten werden vorzugsweise durch die Auswerteeinheit der ophthalmochirurgischen Vorrichtung ermittelt beziehungsweise bestimmt. Zu diesem Zweck umfasst die Auswerteieinheit zum Beispiel eine elektronische Schaltung, eine programmgesteuerte Rechnereinheit und/oder dergleichen. Die Auswerteeinheit kann als separate Baugruppe der ophthalmochirurgischen Vorrichtung ausgebildet sein. Sie kann aber auch zumindest teilweise von einer anderen Baugruppe der ophthalmochirurgischen Vorrichtung umfasst sein, beispielsweise von der Generatorsteuereinheit oder dergleichen. Natürlich kann die Auswerteeinheit auch räumlich von der ophthalmochirurgischen Vorrichtung getrennt ausgebildet sein und mit letzterer in Kommunikationsverbindung stehen. Die Auswerteeinheit kann somit auch durch eine separate Rechnereinheit, beispielsweise einer Zentrale oder dergleichen gebildet sein.The forecast data are preferably formed by at least one electrical signal. In particular, the forecast data can also include digital data. The forecast data are preferably determined or determined by the evaluation unit of the ophthalmic surgical device. For this purpose, the evaluation unit comprises, for example, an electronic circuit, a program-controlled computer unit and / or the like. The evaluation unit can be designed as a separate assembly of the ophthalmic surgical device. However, it can also be at least partially encompassed by another assembly of the ophthalmic surgical device, for example by the generator control unit or the like. Of course, the evaluation unit can also be spatially separate from the ophthalmic surgical device and be in communication with the latter. The evaluation unit can thus also be formed by a separate computer unit, for example a central office or the like.
Um die Prognosedaten zu ermitteln, werden zumindest das Steuersignal und vorzugsweise auch die elektrische Betriebszustandsgröße zum Auswerten durch die Auswerteinheit zur Verfügung gestellt. Grundsätzlich können die Prognosedaten jedoch auch bereits lediglich anhand des Steuersignals für den Wechselspannungsgenerator oder der elektrischen Betriebszustandsgröße ermittelt beziehungsweise bestimmt werden. Zu diesem Zweck kann die Auswerteeinheit zum Beispiel das Steuersignal des Wechselspannungsgenerators auswerten und aus einer zeitlichen Änderung die Prognosedaten bestimmen. Dies kann alternativ oder ergänzend auch für die elektrische Betriebszustandsgröße vorgesehen sein. Natürlich gemeinsam für das Steuersignal und die elektrische Betriebszustandsgröße erfolgen. Das Bestimmen der Prognosedaten kann unter Nutzung von statistischen Methoden erfolgen. Zu diesem Zweck können Mittelwerte, Varianzen und/oder dergleichen ermittelt werden. Hierzu können ferner Referenzdaten genutzt werden, die beispielsweise in einer Speichereinheit des Steuergeräts, insbesondere der Auswerteeinheit gespeichert sein können. Darüber hinaus können die Referenzdaten natürlich auch zumindest teilweise von einer externen Speichereinrichtung über eine Kommunikationsverbindung zwischen dieser Speichereinrichtung und dem Steuergerät beziehungsweise der Auswerteeinheit bereitgestellt werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, die Referenzdaten zentral bereitzustellen, sodass sie auf einfache Weise gewartet beziehungsweise aktualisiert werden können. Ferner können die Referenzdaten auf diese Weise für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Steuergeräten beziehungsweise Auswerteeinheiten bereitgestellt werden. Die Referenzdaten können zum Beispiel unter Nutzung von einem oder mehreren Referenzhandstücken ermittelt werden. Die Prognosedaten können aber auch unter Berücksichtigung einer zeitlichen Änderung der Versorgungsspannung bei einer bestimmungsgemäßen Nutzung bestimmt werden. Die Prognosedaten können ferner bei einer Inbetriebsetzung (Priming) des am Steuergerät angeschlossenen Handstücks bestimmt werden. Auch Kombinationen der vorgenannten Möglichkeiten können vorgesehen sein.In order to determine the forecast data, at least the control signal and preferably also the electrical operating state variable are made available for evaluation by the evaluation unit. In principle, however, the forecast data can already be determined or determined only on the basis of the control signal for the AC voltage generator or the electrical operating state variable. For this purpose, the evaluation unit can, for example, evaluate the control signal of the AC voltage generator and determine the forecast data from a change over time. As an alternative or in addition, this can also be provided for the electrical operating state variable. Of course, done together for the control signal and the electrical operating state variable. The forecast data can be determined using statistical methods. For this purpose, mean values, variances and / or the like can be determined. For this purpose, reference data can also be used, which can be stored, for example, in a memory unit of the control unit, in particular the evaluation unit. In addition, the reference data can of course also be provided at least partially by an external storage device via a communication link between this storage device and the control device or the evaluation unit. This makes it possible to provide the reference data centrally so that it can be easily maintained or updated. Furthermore, the reference data can be provided in this way for a plurality of different control devices or evaluation units. The reference data can be determined, for example, using one or more reference handpieces. The forecast data can also be determined taking into account a change in the supply voltage over time when used as intended. The forecast data can also be determined during commissioning (priming) of the handpiece connected to the control unit. Combinations of the aforementioned options can also be provided.
Die von den Prognosedaten abhängige korrespondierende Angabe kann zum Beispiel ein elektrisches, optisches, hydraulisches, pneumatisches oder auch haptisches Signal sein. Die Angabe kann auch eine Kombination von einer oder mehreren der vorgenannten Signale sein. Die Angabe kann aus den Prognosedaten ermittelt werden, indem die Prognosedaten einer Verarbeitungseinheit, beispielsweise einem Anzeigegerät, zugeführt werden, die dann abhängig hiervon die korrespondierende Angabe derart ermittelt, sodass abhängig von der korrespondierenden Angabe eine für den Nutzer wahrnehmbare Anzeige einer entsprechenden Information bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann als korrespondierende Angabe eine prognostizierte Anzahl von mittels des Handstücks durchführbaren Operationen und/oder ein prognostizierter Zeitraum für die bestimmungsgemäße Nutzbarkeit erzeugt werden. So kann vorgesehen sein, dass die korrespondierende Angabe einem Alterungszustand des jeweiligen Handstücks in % in Bezug auf eine maximale prognostizierte Lebensdauer angibt. Die korrespondierende Angabe kann auch einen prognostizierten Zeitraum für eine noch mögliche bestimmungsgemäße Nutzbarkeit unter vorgebbaren Nutzungsbedingungen, insbesondere in Bezug auf die bestimmungsgemäße Nutzbarkeit angeben. Der Zeitraum kann zum Beispiel in Minuten, in Stunden, in Tagen oder dergleichen angegeben sein. Die korrespondierende Angabe kann aber auch eine prognostizierte Anzahl von mit dem jeweiligen Handstück noch durchführbaren Operationen, Sterilisationen und/oder dergleichen angeben. Natürlich können auch Kombinationen hiervon oder dergleichen vorgesehen sein. Die korrespondierende Angabe kann als Information für den Nutzer mittels des Anzeigegeräts angezeigt werden, sodass der Nutzer, vorzugsweise jederzeit, über die prognostizierte noch verbleibende Nutzbarkeit des Handstücks informiert ist. Die Information kann optisch durch alphanumerische Zeichen und/oder auch durch eine graphische Darstellung, beispielsweise mittels eines Balkendiagramms oder dergleichen angezeigt werden.The corresponding information depending on the forecast data can be, for example, an electrical, optical, hydraulic, pneumatic or also haptic signal. The indication can also be a combination of one or more of the aforementioned signals. The indication can be determined from the forecast data by feeding the forecast data to a processing unit, for example a display device, which then determines the corresponding indication in such a way that, depending on the corresponding indication, a display of corresponding information that can be perceived by the user can be provided . In particular, a predicted number of operations that can be carried out by means of the handpiece and / or a predicted period of time for the intended use can be generated as the corresponding information. Thus, it can be provided that the corresponding indication of an aging state of the respective handpiece in% with respect to a maximum predicted service life. The Corresponding information can also indicate a forecast period for a still possible intended use under predeterminable conditions of use, in particular with regard to the intended use. The time period can be specified, for example, in minutes, in hours, in days or the like. However, the corresponding information can also indicate a predicted number of operations, sterilizations and / or the like that can still be carried out with the respective handpiece. Of course, combinations thereof or the like can also be provided. The corresponding indication can be displayed as information for the user by means of the display device, so that the user is informed, preferably at any time, about the predicted still usability of the handpiece. The information can be displayed optically by alphanumeric characters and / or also by a graphic representation, for example by means of a bar chart or the like.
Die Verarbeitungseinheit beziehungsweise das Anzeigegerät kann von der ophthalmochirurgischen Vorrichtung, insbesondere vom Steuergerät, umfasst sein. Es kann jedoch auch eine separate Verarbeitungseinheit beziehungsweise ein separates Anzeigegerät vorgesehen sein, die beziehungsweise das mit dem Steuergerät in Kommunikationsverbindung steht. Es kann auch eine Kombination hiervon vorgesehen sein. Vorzugsweise verarbeitet die Verarbeitungseinheit beziehungsweise das Anzeigegerät die Prognosedaten derart, dass die gewünschte Darstellung der Information erreicht werden kann. Dies kann vom Anzeigegerät abhängig sein, und zwar insbesondere davon, welches Medium das Anzeigegerät für die Darstellung der Information nutzt. So kann das Anzeigegerät zum Beispiel für eine optische, akustische und/oder haptische Ausgabe der Information ausgebildet sein, wobei die Prognosedaten in geeigneter Weise verarbeitet werden, damit die gewünschte Ausgabe der Information entsprechend der korrespondierenden Angabe erfolgen kann. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Art der Ausgabe der Information durch den Nutzer eingestellt werden kann, zumindest wenn das Anzeigegerät unterschiedliche Ausgabemöglichkeiten bereitstellen kann. Zu diesem Zweck kann die ophthalmochirurgische Vorrichtung, insbesondere das Steuergerät und/oder die Verarbeitungseinheit beziehungsweise das Anzeigegerät entsprechende Eingabemittel umfassen, mittels denen der Nutzer eine entsprechende Einstellung vornehmen kann.The processing unit or the display device can be comprised by the ophthalmic surgical device, in particular by the control device. However, a separate processing unit or a separate display device can also be provided, which is in communication connection with the control device. A combination of these can also be provided. The processing unit or the display device preferably processes the forecast data in such a way that the desired display of the information can be achieved. This can depend on the display device, in particular on which medium the display device uses to display the information. For example, the display device can be designed for an optical, acoustic and / or haptic output of the information, the forecast data being processed in a suitable manner so that the desired output of the information can take place in accordance with the corresponding information. It is preferably provided that the type of output of the information can be set by the user, at least if the display device can provide different output options. For this purpose, the ophthalmic surgical device, in particular the control device and / or the processing unit or the display device, can comprise appropriate input means, by means of which the user can make a corresponding setting.
Das Steuergerät kann als separat handhabbare Einheit ausgebildet sein, die in einer geeigneten Räumlichkeit angeordnet ist. Das Steuergerät kann ortsfest oder auch mobil ausgebildet sein. Insbesondere kann das Steuergerät natürlich auch Bestandteil von weiteren insbesondere ophthalmologischen Behandlungsvorrichtungen sein. Das Steuergerät kann zum Bespiel ein eigenes Gehäuse aufweisen, welches seine Einheiten beziehungsweise Baugruppen umfasst. Darüber hinaus kann das Steuergerät auch eine Bedieneinrichtung umfassen oder zum Anschließen einer solchen Bedieneinrichtung ausgebildet sein, mit der das Steuergerät beziehungsweise das daran angeschlossene Handstück in vorgegebener Weise betrieben werden kann. Schließlich kann das Steuergerät auch eine Ausgabeschnittstelle aufweisen, an die ein Anzeigegerät angeschlossen sein kann, um die korrespondierende Angabe an das Anzeigegerät zu übermitteln und zur Anzeige zu bringen. Die Anzeige kann dem Grunde nach optisch und/oder akustisch und/oder haptisch erfolgen. Sie ist vorzugsweise derart gewählt, dass sie für den Operateur auch während des bestimmungsgemäßen Betriebs, das heißt, insbesondere während einer Operation leicht erfasst werden kann.The control device can be designed as a unit which can be handled separately and which is arranged in a suitable space. The control device can be designed to be stationary or mobile. In particular, the control unit can of course also be a component of further, in particular ophthalmic, treatment devices. For example, the control device can have its own housing, which comprises its units or assemblies. In addition, the control device can also include an operating device or can be designed to connect such an operating device with which the control device or the handpiece connected to it can be operated in a predetermined manner. Finally, the control device can also have an output interface to which a display device can be connected in order to transmit the corresponding information to the display device and to display it. Basically, the display can be visual and / or acoustic and / or haptic. It is preferably selected in such a way that it can easily be grasped by the surgeon even during the intended operation, that is to say in particular during an operation.
Um das Handstück in vorgegebener Weise mittels des Steuergeräts zu steuern, kann vorgesehen sein, dass der steuerbare Wechselspannungsgenerator eine einstellbare Wechselspannung für die piezo-basierte Antriebseinheit des Handstücks bereitstellt. Die Wechselspannung kann zum Beispiel eine sinusförmige oder eine rechteckförmige Wechselspannung sein. Sie kann eine Amplitude in einem Bereich von etwa 15 V bis etwa 35 V, bevorzugt in einem Bereich von etwa 20 V bis etwa 30 V aufweisen. Die Einstellbarkeit der Wechselspannung, insbesondere ihrer Amplitude und/oder ihrer Frequenz kann davon abhängig sein, wie die piezo-basierte Antriebseinheit ausgebildet ist, beziehungsweise wieviele piezoelektrische Elemente die piezo-basierte Antriebseinheit umfasst, wie diese mechanisch miteinander gekoppelt sind und wie diese untereinander verschaltet sind, beispielsweise in Reihe, parallel oder dergleichen. Die piezo-basierte Antriebseinheit kann zum Beispiel zwei, vier oder auch sechs piezoelektrische Elemente aufweisen, die zum Beispiel in Reihenschaltung hinsichtlich ihrer mechanischen Auslenkung angeordnet sind. Elektrisch kann eine Reihenschaltung, eine Parallelschaltung sowie auch eine Kombination hiervon, beispielsweise nach Art einer Matrixschaltung oder dergleichen, vorgesehen sein.In order to control the handpiece in a predetermined manner by means of the control device, it can be provided that the controllable alternating voltage generator provides an adjustable alternating voltage for the piezo-based drive unit of the handpiece. The AC voltage can be, for example, a sinusoidal or a rectangular AC voltage. It can have an amplitude in a range from approximately 15 V to approximately 35 V, preferably in a range from approximately 20 V to approximately 30 V. The adjustability of the AC voltage, in particular its amplitude and / or its frequency, can depend on how the piezo-based drive unit is designed, or how many piezoelectric elements the piezo-based drive unit comprises, how they are mechanically coupled to one another and how they are interconnected , for example in series, in parallel or the like. The piezo-based drive unit can have, for example, two, four or even six piezoelectric elements which are arranged in series connection, for example, with regard to their mechanical deflection. Electrically, a series connection, a parallel connection and also a combination thereof, for example in the manner of a matrix connection or the like, can be provided.
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass wenigstens eines der piezoelektrischen Elemente nicht mit dem Wechselspannungsgenerator elektrisch gekoppelt ist und stattdessen als Betriebszustandssensor zum Erfassen der elektrischen Betriebszustandsgröße dient. Gleichwohl ist dieses piezoelektrische Element vorzugsweise mit den weiteren piezoelektrischen Elementen mechanisch gekoppelt. Die piezoelektrischen Elemente können in einem Stapel angeordnet sein, der zum Beispiel mit einer vorgegebenen Druckkraft beaufschlagt ist. Hierdurch kann ein Arbeitspunkt der piezo-basierten Antriebseinheit eingestellt werden.In addition, there is the possibility that at least one of the piezoelectric elements is not electrically coupled to the AC voltage generator and instead serves as an operating state sensor for detecting the electrical operating state variable. Nevertheless, this piezoelectric element is preferably mechanically coupled to the further piezoelectric elements. The piezoelectric elements can be arranged in a stack which is subjected, for example, to a predetermined compressive force. In this way, an operating point of the piezo-based drive unit can be set.
Der steuerbare Wechselspannungsgenerator ist ausgebildet, abhängig von dem wenigstens einen Steuersignal die Wechselspannung bereitzustellen. Das Steuersignal kann zum Beispiel eine Vorgabe für die Frequenz der Wechselspannung sein. Darüber hinaus kann das Steuersignal jedoch auch eine Vorgabe für eine Amplitude der Wechselspannung sein. Auch Kombinationen hiervon sowie auch weitere Steuerparameter können zum Einstellen des Wechselspannungsgenerators genutzt werden. Zumindest für die Frequenz und die Amplitude können auch separate Steuersignale vorgesehen sein. Der Wechselspannungsgenerator ist vorzugsweise eine elektronische Schaltung, die abhängig von dem wenigstens einen Steuersignal die Wechselspannung bereitstellt. Zu diesem Zweck kann der Wechselspannungsgenerator an eine elektrische Energiequelle angeschlossen sein, die beispielsweise einen Akkumulator, ein an einem Energieversorgungsnetz angeschlossenes Netzteil und/oder dergleichen umfassen kann. Zum Erzeugen der Wechselspannung kann der Wechselspannungsgenerator geeignete elektronische Schaltelemente aufweisen, mit denen die Wechselspannung gemäß dem wenigstens einen Steuersignal eingestellt werden kann. Beispielsweise kann der Wechselspannungsgenerator einen analogen Leistungsverstärker umfassen, der zum Beispiel nach Art einer rückgekoppelten Verstärkerstufe betrieben wird. Durch Einstellen von einer Verzögerungszeit in einer Rückkopplungsschleife abhängig von dem wenigstens einen Steuersignal kann so zum Beispiel die Frequenz der Wechselspannung eingestellt werden. Die Amplitude der Wechselspannung kann zum Beispiel durch einen einstellbaren Verstärkungsfaktor realisiert sein, der ebenfalls abhängig von dem wenigstens einen Steuersignal eingestellt werden kann. Darüber hinaus besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Amplitude der Wechselspannung durch Einstellen einer Versorgungsspannung des Wechselspannungsgenerators abhängig von dem wenigstens einen Steuersignal einzustellen. In dieser Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Amplitude der Wechselspannung unmittelbar von der Versorgungsspannung des Wechselspannungsgenerators abhängig ist. Zum Einstellen der Versorgungsspannung kann zum Beispiel ein mittels des wenigstens einen Steuersignals einstellbares Netzteil oder dergleichen vorgesehen sein, welches die Versorgungsspannung bereitstellt.The controllable AC voltage generator is designed to provide the AC voltage as a function of the at least one control signal. The control signal can be a specification for the frequency of the AC voltage, for example. In addition, however, the control signal can also be a specification for an amplitude of the AC voltage. Combinations of these as well as other control parameters can also be used to set the AC voltage generator. At least for the frequency and the amplitude, separate control signals can also be provided. The AC voltage generator is preferably an electronic circuit which provides the AC voltage as a function of the at least one control signal. For this purpose, the AC voltage generator can be connected to an electrical energy source, which can comprise, for example, an accumulator, a power supply unit connected to an energy supply network and / or the like. To generate the AC voltage, the AC voltage generator can have suitable electronic switching elements with which the AC voltage can be set in accordance with the at least one control signal. For example, the AC voltage generator can comprise an analog power amplifier which is operated, for example, in the manner of a feedback amplifier stage. By setting a delay time in a feedback loop as a function of the at least one control signal, the frequency of the AC voltage can be set, for example. The amplitude of the AC voltage can be realized, for example, by an adjustable gain factor, which can also be set as a function of the at least one control signal. In addition, there is of course also the possibility of adjusting the amplitude of the AC voltage by adjusting a supply voltage of the AC voltage generator as a function of the at least one control signal. In this embodiment it can be provided that the amplitude of the AC voltage is directly dependent on the supply voltage of the AC voltage generator. To set the supply voltage, for example, a power supply unit or the like which can be set by means of the at least one control signal and which provides the supply voltage can be provided.
Der Betriebszustandssensor dient dem Erfassen der von dem Betriebszustand des Handstücks abhängigen elektrischen Betriebszustandsgröße. Der Betriebszustandssensor kann somit wenigstens eine elektrische Betriebszustandsgröße erfassen, beispielsweise eine elektrische Spannung, nämlich die Feedback-Spannung, die von der piezo-basierten Antriebseinheit bereitgestellt wird, oder dergleichen. In diesem Fall ist der Betriebszustandssensor vorzugsweise als Spannungssensor ausgebildet. Darüber hinaus kann der Betriebszustandssensor - wie oben bereits ausgeführt - auch durch ein oder mehrere piezoelektrische Elemente gebildet sein. Vorzugsweise können als elektrische Betriebszustandsgrößen zumindest die Amplitude einer Wechselspannung als einem ersten Betriebszustand sowie auch die Frequenz als einem zweiten Betriebszustand erfasst werden. Der wenigstens eine Betriebszustandssensor stellt somit wenigstens ein entsprechendes Sensorsignal als Betriebszustandssignal bereit, das gegebenenfalls auch in Kombination mit einem einzigen oder auch mit mehreren erfassten Betriebsparametern des Handstücks zur Verfügung gestellt werden kann. Beispielsweise kann mit einem Spannungssensor neben einer Amplitude der als Betriebszustandsgröße erfassten Wechselspannung auch deren Frequenz mit einem einzigen Sensorsignal bereitgestellt werden.The operating state sensor serves to detect the electrical operating state variable which is dependent on the operating state of the handpiece. The operating state sensor can thus detect at least one electrical operating state variable, for example an electrical voltage, namely the feedback voltage that is provided by the piezo-based drive unit, or the like. In this case, the operating state sensor is preferably designed as a voltage sensor. In addition, as already explained above, the operating state sensor can also be formed by one or more piezoelectric elements. At least the amplitude of an alternating voltage as a first operating state and also the frequency as a second operating state can preferably be detected as electrical operating state variables. The at least one operating state sensor thus provides at least one corresponding sensor signal as an operating state signal, which can optionally also be made available in combination with a single or also with a plurality of recorded operating parameters of the handpiece. For example, in addition to an amplitude of the AC voltage recorded as an operating state variable, its frequency can also be provided with a single sensor signal using a voltage sensor.
Ist der Wechselspannungsgenerator für einen Erfassungszeitraum zum Erfassen der elektrischen Betriebszustandsgröße deaktiviert, kann mittels der Frequenz der erfassten Wechselspannung die mechanische Eigenfrequenz beziehungsweise Resonanzfrequenz des Handstücks ermittelt werden. Dies kann dann zum Steuern des Wechselspannungsgenerators hinsichtlich der Frequenz genutzt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, mittels Erfassen der Amplitude der Feedback-Spannung ein Maß für die in der piezo-basierten Antriebseinheit gespeicherte Energie zu erhalten. Dies erlaubt es, den Alterungszustand zu ermitteln, wenn nämlich zusätzlich Daten bezüglich der vom Wechselspannungsgenerator zuvor bereitgestellten Wechselspannung verfügbar sind. Dies erlaubt es der Auswerteeinheit, auf einfache Weise ein Maß für die Alterung beziehungsweise die noch verbleibende Nutzbarkeit des Handstücks zu ermitteln.If the AC voltage generator is deactivated for a detection period for detecting the electrical operating state variable, the mechanical natural frequency or resonance frequency of the handpiece can be determined by means of the frequency of the detected AC voltage. This can then be used to control the frequency of the AC generator. In addition, there is the possibility of obtaining a measure of the energy stored in the piezo-based drive unit by detecting the amplitude of the feedback voltage. This allows the state of aging to be determined, namely if additional data are available regarding the AC voltage previously provided by the AC voltage generator. This allows the evaluation unit to easily determine a measure of the aging or the remaining usability of the handpiece.
Das Steuergerät umfasst ferner die Generatorsteuereinheit, die dem Bereitstellen des wenigstens einen Steuersignals abhängig von der wenigstens einen erfassten elektrischen Betriebszustandsgröße dient. Zu diesem Zweck ist der wenigstens eine Betriebszustandssensor kommunikationstechnisch mit der Generatorsteuereinheit gekoppelt, beispielsweise indem er über eine Kommunikationsleitung oder dergleichen an diese angeschlossen ist. Das wenigstens eine von dem Betriebszustandssensor bereitgestellte Sensorsignal steht somit der Generatorsteuereinheit zur Verfügung. Die Generatorsteuereinheit ermittelt durch eine Signalverarbeitung das wenigstens eine Steuersignal, das über eine weitere Kommunikationsverbindung dem steuerbaren Wechselspannungsgenerator bereitgestellt wird. Die Generatorsteuereinheit kann auf diese Weise den Wechselspannungsgenerator in vorgegebener Weise steuern. Die Generatorsteuereinheit kann eine elektronische Schaltung und/oder eine programmgesteuerte Rechnereinheit aufweisen, um ihre Funktion zu realisieren.The control device further comprises the generator control unit, which is used to provide the at least one control signal as a function of the at least one detected electrical operating state variable. For this purpose, the at least one operating state sensor is coupled with the generator control unit in terms of communication technology, for example by being connected to it via a communication line or the like. The at least one sensor signal provided by the operating state sensor is thus available to the generator control unit. The generator control unit uses signal processing to determine the at least one control signal that is made available to the controllable AC voltage generator via a further communication connection. In this way, the generator control unit can predefine the AC voltage generator Control wise. The generator control unit can have an electronic circuit and / or a program-controlled computer unit in order to implement its function.
An das Steuergerät, insbesondere an die Generatorsteuereinheit, kann ferner eine Bedieneinheit angeschlossen sein, die es dem Nutzer beziehungsweise dem Operateur ermöglicht, das wenigstens eine Steuersignal in vorgebbarer Weise zu beeinflussen, damit mittels des Handstücks ein vorgebbarer Betriebszustand für die durchzuführende Operation eingestellt werden kann. Das Beeinflussen des Steuersignals kann auch während des Durchführens einer Operation ermöglicht sein.An operating unit can also be connected to the control unit, in particular to the generator control unit, which enables the user or the operator to influence the at least one control signal in a predeterminable manner, so that a predefinable operating state for the operation to be carried out can be set by means of the handpiece. The control signal can also be influenced while an operation is being carried out.
Darüber hinaus kann mittels der Generatorsteuereinheit auch ein Steuern des Wechselspannungsgenerators derart erreicht werden, dass der Wechselspannungsgenerator in vorgebbaren Zeitabständen Betriebspausen bereitstellt, in denen keine Wechselspannung abgegeben wird. In diesen Betriebspausen kann dann eine Reaktion der piezo-basierten Antriebseinheit mittels des Betriebszustandssensors erfasst werden, um den Betriebszustand des Handstücks, das heißt, insbesondere einen mechanischen Betriebszustand des Handstücks möglichst ungestört erfassen zu können. Auf diese Weise kann zum Beispiel eine mechanische Resonanzfrequenz des Handstücks während einer bestimmungsgemäßen Nutzung ermittelt werden, um auf diese Weise eine Veränderung der mechanischen Resonanzfrequenz erfassen und das Generatorsteuergerät zum Nachführen entsprechend ansteuern zu können. Dadurch kann ein hoher Wirkungsgrad bei dem Bearbeiten der Augenlinse erreicht werden.In addition, the generator control unit can also be used to control the AC voltage generator in such a way that the AC voltage generator provides operating pauses at predefinable time intervals in which no AC voltage is emitted. During these breaks in operation, a reaction of the piezo-based drive unit can then be detected by means of the operating state sensor in order to be able to detect the operating state of the handpiece, that is, in particular a mechanical operating state of the handpiece, as undisturbed as possible. In this way, for example, a mechanical resonance frequency of the handpiece can be determined during intended use in order to detect a change in the mechanical resonance frequency and to be able to control the generator control device accordingly for tracking. As a result, a high degree of efficiency can be achieved when machining the eye lens.
Ferner kann berücksichtigt werden, dass es vorteilhaft sein kann, eine vollständige Emulsifikation der Augenlinse in möglichst kurzer Zeit erreichen zu können. Dabei ist es in der Regel gewünscht, einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, weshalb es gewünscht ist, die piezo-basierte Antriebseinheit im Bereich der mechanischen Resonanzfrequenz des Handstücks zu betreiben. Die mechanische Resonanzfrequenz des Handstücks inklusive seiner Nadel kann im lastfreien Zustand, das heißt, außerhalb der bestimmungsgemäßen Nutzung während einer Operation, genau bestimmt werden. Sobald jedoch die Nadel in Kontakt mit der zu emulsifizierenden Augenlinse kommt, ändern sich Massenverhältnisse, sodass die mechanische Resonanzfrequenz verändert wird. Deshalb ist es üblich, den steuerbaren Wechselspannungsgenerator derart zu steuern, dass während einer Operation das Handstück beziehungsweise die piezo-basierte Antriebseinheit möglichst mit der Wechselspannung im Bereich einer mechanischen Resonanzfrequenz des Handstücks betrieben wird. Mit der Generatorsteuereinheit kann dies in Verbindung mit dem an sie angeschlossenen Betriebszustandssensor erreicht werden.It can also be taken into account that it can be advantageous to be able to achieve complete emulsification of the eye lens in the shortest possible time. It is usually desirable to achieve a high degree of efficiency, which is why it is desirable to operate the piezo-based drive unit in the range of the mechanical resonance frequency of the handpiece. The mechanical resonance frequency of the handpiece including its needle can be precisely determined in the no-load condition, that is, outside of the intended use during an operation. However, as soon as the needle comes into contact with the eye lens to be emulsified, mass ratios change so that the mechanical resonance frequency is changed. It is therefore customary to control the controllable AC voltage generator in such a way that during an operation the handpiece or the piezo-based drive unit is operated as possible with the AC voltage in the range of a mechanical resonance frequency of the handpiece. This can be achieved with the generator control unit in conjunction with the operating state sensor connected to it.
Insgesamt wird die Erkenntnis genutzt, dass aus dem aktuellen Steuersignal und/oder der erfassten elektrischen Betriebszustandsgröße die noch verbleibende Nutzbarkeit des Handstücks prognostiziert werden kann. Nachdem die noch verbleibende Nutzbarkeit des Handstücks ermittelt worden ist, kann hieraus die korrespondierende Angabe ermittelt und entsprechend bereitgestellt werden.Overall, the knowledge is used that the remaining usability of the handpiece can be predicted from the current control signal and / or the detected electrical operating state variable. After the remaining usability of the handpiece has been determined, the corresponding information can be determined from this and made available accordingly.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die korrespondierende Angabe zusätzlich abhängig von einem Vergleich des wenigstens einen Steuersignals und/oder der elektrischen Betriebszustandsgröße mit einem vorgebbaren Vergleichswert bereitgestellt wird. Der Vergleichswert kann zum Beispiel anhand von statistischen Auswertungen von einer vorgebbaren Stichprobe von Handstücken oder dergleichen bestimmt werden. Der Vergleichswert kann ferner aber auch unter Berücksichtigung von einer zulässigen Erwärmung des Handstücks während einer bestimmungsgemäßen Nutzung oder dergleichen bestimmt werden. Darüber hinaus können auch Parameter des Steuergeräts, insbesondere des Wechselspannungsgenerators zum Bestimmen des Vergleichswerts herangezogen werden, so zum Beispiel eine maximale Amplitude der Wechselspannung oder dergleichen. Die maximale Amplitude kann zum Beispiel abhängig von der Versorgungsspannung des Wechselspannungsgenerators bestimmt sein. Der Vergleichswert kann aber auch durch eine vorgegebene Feedback-Spannung oder dergleichen gebildet sein. Die vorgegebene Feedback-Spannung kann auch eine minimale Feedback-Spannung sein. Diese Option ist insbesondere dann geeignet, wenn die Vergleichsfunktion auf der Auswertung der elektrischen Betriebszustandsgröße basiert. Der Vergleichswert kann dazu herangezogen werden, die maximale bestimmungsgemäße Nutzbarkeit zu ermitteln. Die noch verbleibende Nutzbarkeit kann somit anhand des Vergleichswerts durch die Auswerteeinheit ermittelt werden. Der Vergleichswert kann zum Beispiel auch die Versorgungsspannung des Wechselspannungsgenerators sein.One development provides that the corresponding information is additionally provided as a function of a comparison of the at least one control signal and / or the electrical operating state variable with a predeterminable comparison value. The comparison value can be determined, for example, on the basis of statistical evaluations of a specifiable sample of handpieces or the like. However, the comparison value can also be determined taking into account permissible heating of the handpiece during intended use or the like. In addition, parameters of the control device, in particular of the AC voltage generator, can also be used to determine the comparison value, for example a maximum amplitude of the AC voltage or the like. The maximum amplitude can be determined, for example, depending on the supply voltage of the AC voltage generator. However, the comparison value can also be formed by a predetermined feedback voltage or the like. The predefined feedback voltage can also be a minimum feedback voltage. This option is particularly suitable if the comparison function is based on the evaluation of the electrical operating state variable. The comparison value can be used to determine the maximum intended use. The remaining usability can thus be determined on the basis of the comparison value by the evaluation unit. The comparison value can also be the supply voltage of the AC voltage generator, for example.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das Steuersignal entsprechend eines Alterungsfortschritts des Handstücks in diskreten Stufen angepasst wird, wobei die Prognosedaten anhand einer Anzahl der aktuell erforderlichen Stufen für die bestimmungsgemäße Nutzung bestimmt werden. Mit dem Steuersignal kann beispielsweise die Amplitude der durch den Wechselspannungsgenerator bereitgestellten Wechselspannung eingestellt werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Amplitude der Wechselspannung mittels des Steuersignals in vorgebbaren Stufen eingestellt wird. Jede Stufe kann einem bestimmten Spannungsbetrag entsprechen, zum Beispiel etwa 1 V, 1,5 V oder dergleichen. Der Spannungsbetrag kann für alle Stufen etwa gleich sein. Je nach Bedarf kann aber auch vorgesehen sein, dass den Stufen voneinander abweichende Spannungsbeträge zugeordnet sind. Das Ermitteln der jeweils erforderlichen Spannungsstufe kann unter Berücksichtigung der aktuell erfassten elektrischen Betriebszustandsgröße des Handstücks erfolgen. Sinkt zum Beispiel ein Wert der Feedback-Spannung unter einem vorgegebenen Minimalwert, kann mittels des Steuersignals die jeweils nächste Stufe aktiviert werden. Durch Zählen der aktivierten Stufen und Vergleichen mit den maximal möglichen Stufen können folglich die Prognosedaten ermittelt werden.In addition, it is proposed that the control signal be adapted in discrete stages in accordance with an aging progress of the handpiece, the forecast data being determined on the basis of a number of the stages currently required for the intended use. With the control signal, for example, the amplitude of the AC voltage provided by the AC voltage generator can be set. It can be provided that the amplitude of the alternating voltage is set in predefinable steps by means of the control signal. Each level can correspond to a certain amount of tension, for example about 1 V, 1.5 V or the like. The voltage amount can be approximately the same for all stages. Depending on requirements, it can also be provided that voltage levels that differ from one another are assigned to the stages. The voltage level required in each case can be determined taking into account the currently recorded electrical operating state variable of the handpiece. If, for example, a value of the feedback voltage falls below a predetermined minimum value, the next stage can be activated by means of the control signal. The forecast data can thus be determined by counting the activated levels and comparing them with the maximum possible levels.
Ferner wird vorgeschlagen, dass Daten über eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Handstück und dem Steuergerät übermittelt werden. Bei dieser Weiterbildung weisen das Handstück und das Steuergerät jeweils eine entsprechende Kommunikationseinheit auf, die es erlauben die Kommunikationsverbindung drahtlos oder auch leitungsgebunden herzustellen. Durch die Kommunikationsverbindung können zwischen dem Handstück und dem Steuergerät Daten, insbesondere Identifikationsdaten des Handstücks, ausgetauscht werden. So ist es einerseits möglich, dass das Steuergerät Daten für das Handstück bereitstellt, die zum Beispiel handstückspezifisch gespeichert werden sollen. Dadurch können zum Beispiel für das jeweilige Handstück individuelle Betriebsparameter oder dergleichen in dem Handstück bereitgestellt werden, sodass das Handstück auf einfache Weise auch mit unterschiedlichen Steuergeräten kombiniert werden kann, ohne dass ein großer Kalibrierungsaufwand erforderlich ist. Zu diesem Zweck kann das Handstück einen Datenspeicher, insbesondere einen elektronischen Datenspeicher, aufweisen. Der Datenspeicher kann zum Beispiel als EEPROM ausgebildet sein. Das Steuergerät kann über die Kommunikationsverbindung jedoch Daten aus dem Datenspeicher des Handstücks auslesen. Die Daten können zum Beispiel Identifikationsdaten des Handstücks umfassen. Dadurch kann das Handstück individualisiert werden, sodass die Nutzung des Handstücks im Steuergerät oder auch von einer Zentrale, die mit dem Steuergerät über eine weitere Kommunikationsverbindung in Verbindung steht, nachvollzogen werden kann.It is also proposed that data be transmitted via a communication link between the handpiece and the control device. In this development, the handpiece and the control device each have a corresponding communication unit, which allow the communication connection to be established wirelessly or also via a line. The communication link enables data, in particular identification data of the handpiece, to be exchanged between the handpiece and the control device. On the one hand, it is possible for the control device to provide data for the handpiece that, for example, should be stored in a handpiece-specific manner. In this way, for example, individual operating parameters or the like can be provided in the handpiece for the respective handpiece, so that the handpiece can also be combined in a simple manner with different control devices without requiring a large amount of calibration. For this purpose, the handpiece can have a data memory, in particular an electronic data memory. The data memory can be designed, for example, as an EEPROM. However, the control device can read out data from the data memory of the handpiece via the communication link. The data can include, for example, identification data of the handpiece. As a result, the handpiece can be individualized, so that the use of the handpiece in the control device or also from a control center which is connected to the control device via a further communication link can be traced.
Ein Kommunikationsprotokoll für die Kommunikationsverbindung kann derart gewählt sein, dass eine möglichst störsichere Übermittlung der Daten realisiert werden kann. Zu diesem Zweck können fehlerredundante Codierungen und dergleichen vorgesehen sein. Darüber hinaus besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Kommunikationsverbindung drahtlos auszugestalten. Zu diesem Zweck ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Kommunikationsverbindung nicht nur durch Wahl einer Codierung besonders störfest ist, sondern dass sie zugleich auch verschlüsselt ist, sodass kein Zugriff durch unberechtigte Dritte erfolgen kann beziehungsweise ein solcher erschwert ist. Das Herstellen der Kommunikationsverbindung kann durch das Handstück initiiert werden. Dies kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass das Handstück an das Steuergerät beziehungsweise an dessen Versorgungsschnittstelle angeschlossen wird. Darüber hinaus kann natürlich vorgesehen sein, dass das Herstellen der Kommunikationsverbindung beim Anschließen des Handstücks an das Steuergerät durch das Steuergerät initiiert wird. Zum Zwecke des Initiierens der Kommunikationsverbindung können vorgegebene Protokolle bezüglich Handshake und dergleichen genutzt werden.A communication protocol for the communication connection can be selected such that the most interference-free transmission of the data can be realized. Error-redundant codes and the like can be provided for this purpose. In addition, of course, there is also the possibility of making the communication connection wireless. For this purpose, it is preferably provided that the communication connection is not only particularly immune to interference by the choice of a coding, but that it is also encrypted at the same time, so that no unauthorized third parties can access or make it difficult. The handpiece can initiate the communication connection. This can be done, for example, by connecting the handpiece to the control device or to its supply interface. In addition, it can of course be provided that the establishment of the communication connection is initiated by the control device when the handpiece is connected to the control device. Predefined protocols relating to handshake and the like can be used for the purpose of initiating the communication connection.
Darüber hinaus besteht natürlich die Möglichkeit, dass der Datenspeicher Daten bezüglich des wenigstens einen Steuersignals umfasst, sodass das Steuergerät das wenigstens eine Steuersignal auf einfache Weise für das Steuergerät beziehungsweise den Wechselspannungsgenerator, insbesondere bei einer Inbetriebnahme sowie einer Initialisierung des Handstücks anpassen kann. Natürlich kann auch vorgesehen sein, dass eine Anzahl von bestimmungsgemäßen Nutzungen im Datenspeicher des Handstücks gespeichert ist und diese Daten nach einer jeweiligen bestimmungsgemäßen Nutzung des Handstücks durch das Steuergerät aktualisiert werden. Dadurch steht im Handstück regelmäßig eine Information für die aktuelle Nutzung zur Verfügung. Es kann aber auch die mit korrespondierende Angabe im Handstück gespeichert werden. Dadurch braucht das Handstück zum Ermitteln dieser Angabe nicht aufwendig in Betrieb gesetzt zu werden. Bereits mit dem Auslesen dieser Angabe kann die gewünschte Information somit zur Verfügung stehen.In addition, there is of course the possibility that the data memory includes data relating to the at least one control signal, so that the control device can adapt the at least one control signal in a simple manner for the control device or the AC voltage generator, in particular when starting up and initializing the handpiece. Of course, it can also be provided that a number of intended uses are stored in the data memory of the handpiece and that these data are updated by the control device after each intended use of the handpiece. As a result, information on current use is regularly available in the handpiece. However, the corresponding information can also be saved in the handpiece. As a result, the handpiece does not need to be put into operation to determine this information. The desired information can thus be available as soon as this information is read out.
Die Individualisierung der Handstücke erlaubt es ferner, unterschiedliche Nutzbarkeiten der Handstücke zu verfolgen und insgesamt auch eine gleichmäßigere Nutzbarkeit von mehreren Handstücken zu erreichen.The individualization of the handpieces also makes it possible to track different usabilities of the handpieces and, overall, to achieve a more uniform usability of several handpieces.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Steuergerät eine Versorgungsschnittstelle für das Handstück aufweist, die die Kommunikationsschnittstelle umfasst. In der Regel ist vorgesehen, dass das Steuergerät die Versorgungsschnittstelle umfasst, an die eine Versorgungsschnittstelle des Handstücks angeschlossen werden kann, damit das Handstück im bestimmungsgemäßen Betrieb betrieben werden kann. Zu diesem Zweck ist zumindest eine leitungsgebundene Verbindung vorgesehen, mittels der die vom Wechselspannungsgenerator bereitgestellte Wechselspannung für die piezo-basierte Antriebseinheit des Handstücks bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus kann die Versorgungsschnittstelle aber auch eine oder mehrere Leitungen umfassen, mittels denen während der Bearbeitung der Augenlinse entstehende Trümmerteile abgesaugt werden können. Weiterhin kann auch eine Spülleitung vorgesehen sein, mittels der dem Handstück eine entsprechende Spülflüssigkeit für die Operation zugeführt werden kann, um zum Beispiel die Trümmerteile besser abführen zu können oder dergleichen. Darüber hinaus können natürlich bedarfsweise auch weitere Versorgungselemente vorgesehen sein.It is further proposed that the control device has a supply interface for the handpiece, which comprises the communication interface. As a rule, it is provided that the control device comprises the supply interface to which a supply interface of the handpiece can be connected so that the handpiece can be operated as intended. For this purpose, at least one line-bound connection is provided, by means of which the AC voltage provided by the AC voltage generator can be provided for the piezo-based drive unit of the handpiece. In addition, the supply interface can also include one or more lines, by means of which debris that arises during the processing of the eye lens is sucked off can be. Furthermore, a flushing line can also be provided, by means of which a corresponding flushing liquid for the operation can be supplied to the handpiece, in order, for example, to better remove the debris or the like. In addition, of course, other supply elements can also be provided if necessary.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Wechselspannungsgenerator zumindest während des Erfassens der elektrischen Betriebszustandsgröße deaktiviert wird. Dies hat den Vorteil, dass die elektrische Betriebszustandsgröße bei ihrer Erfassung durch den Wechselspannungsgenerator im Wesentlichen nicht beeinflusst wird. Besonders vorteilhaft kann der Wechselspannungsgenerator hierzu in einen Zustand hoher Impedanz geschaltet werden, sodass sein Einfluss auf das Handstück und insbesondere dessen piezo-basierter Antriebseinheit möglichst gering, vorzugsweise vernachlässigbar ist. Das Deaktivieren des Wechselspannungsgenerators kann zu vorgebbaren Zeitpunkten wiederholt erfolgen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Deaktivieren in einem zeitlichen Abstand von etwa 10 ms oder dergleichen erfolgt. Das Deaktivieren selbst kann für einen vorgebbaren Zeitraum von etwa 400 µs bis etwa 500 µs, vorzugsweise etwa 450 µs erfolgen. Bei einer Betriebsfrequenz im Bereich von etwa 40 kHz reicht ein derartiger Deaktivierungszeitraum aus, um die Betriebszustandsgröße zuverlässig erfassen zu können.It is also proposed that the AC voltage generator be deactivated at least during the detection of the electrical operating state variable. This has the advantage that the electrical operating state variable is essentially not influenced when it is detected by the AC voltage generator. For this purpose, the AC voltage generator can particularly advantageously be switched into a state of high impedance, so that its influence on the handpiece and in particular its piezo-based drive unit is as small as possible, preferably negligible. The AC voltage generator can be deactivated repeatedly at predeterminable times. For example, it can be provided that the deactivation takes place at a time interval of approximately 10 ms or the like. The deactivation itself can take place for a predeterminable period of time from approximately 400 μs to approximately 500 μs, preferably approximately 450 μs. At an operating frequency in the range of approximately 40 kHz, such a deactivation period is sufficient to be able to reliably detect the operating state variable.
Vorzugsweise erfolgt das Bereitstellen der korrespondierenden Angabe zusätzlich abhängig von aus dem Datenspeicher ausgelesenen handstückspezifischen Daten, insbesondere Identifikationsdaten des Handstücks. Die Identifikationsdaten können zugleich mit der korrespondierenden Angabe bereitgestellt werden, sodass diese korrespondierende Angabe individualisiert erfasst werden kann. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass anhand der Identifikationsdaten des Handstücks zusätzliche Daten aus einer Datenbank aufgerufen und für das Ermitteln der korrespondierenden Angabe berücksichtigt werden. Dadurch kann das Ermitteln dieser korrespondierenden Angabe durch die Auswerteeinheit weiter verbessert werden. Die zusätzlichen Daten können zum Beispiel Konstruktionsmerkmale, Betriebsbesonderheiten und/oder dergleichen des Handstücks umfassen.The corresponding information is preferably provided additionally depending on handpiece-specific data read from the data memory, in particular identification data of the handpiece. The identification data can be provided at the same time as the corresponding information, so that this corresponding information can be recorded individually. In addition, it can be provided that additional data from a database are called up on the basis of the identification data of the handpiece and taken into account for determining the corresponding information. As a result, the determination of this corresponding information by the evaluation unit can be further improved. The additional data can include, for example, design features, operational features and / or the like of the handpiece.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass als Steuersignal die Versorgungsspannung des Wechselspannungsgenerators und/oder als elektrische Betriebszustandsgröße eine Feedback-Spannung des Handstücks genutzt wird. Die Versorgungsspannung des Wechselspannungsgenerators ist eine einfach verfügbare Größe. Sie steht im Steuergerät zur Verfügung, sodass keine separaten Erfassungsmittel vorgesehen zu werden brauchen. Darüber hinaus kann mittels der Versorgungsspannung die Amplitude der Wechselspannung auf einfache Weise eingestellt werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Wechselspannungsgenerator die Amplitude der Wechselspannung abhängig von der Versorgungsspannung bereitstellt. Durch Einstellen der Versorgungsspannung kann somit die Wechselspannung hinsichtlich ihrer Amplitude eingestellt werden. Vorzugsweise entspricht die Amplitude der Wechselspannung etwa der Versorgungsspannung. Die Versorgungsspannung ist in der Regel eine Gleichspannung, mit der der Wechselspannungsgenerator für seinen bestimmungsgemäßen Betrieb beaufschlagt wird. Darüber hinaus kann als elektrische Betriebszustandsgröße die Feedback-Spannung des Handstücks genutzt werden, die beispielsweise durch die piezo-basierte Antriebseinheit bereitgestellt sein kann. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel die elektrische Spannung der piezo-basierten Antriebseinheit dann erfasst werden, wenn zeitlich kurz vorher das Beaufschlagen mit der Wechselspannung durch den Wechselspannungsgenerator deaktiviert wurde. Da in diesem Fall die piezo-basierte Antriebseinheit noch Energie enthalten kann, der Wechselspannungsgenerator jedoch nicht mehr auf die piezo-basierte Antriebseinheit einwirkt, können so aus der dann erfassten Feedback-Spannung Daten über den Betriebszustand des Handstücks, insbesondere der piezo-basierten Antriebseinheit bestimmt werden.It is further proposed that the supply voltage of the alternating voltage generator and / or a feedback voltage of the handpiece be used as the control signal as the control signal. The supply voltage of the AC voltage generator is an easily available quantity. It is available in the control unit, so that no separate detection means need to be provided. In addition, the amplitude of the AC voltage can be set in a simple manner by means of the supply voltage. It can be provided that the AC voltage generator provides the amplitude of the AC voltage depending on the supply voltage. The amplitude of the AC voltage can thus be adjusted by adjusting the supply voltage. The amplitude of the alternating voltage preferably corresponds approximately to the supply voltage. The supply voltage is usually a DC voltage that is applied to the AC voltage generator for its intended operation. In addition, the feedback voltage of the handpiece, which can be provided, for example, by the piezo-based drive unit, can be used as the electrical operating state variable. For this purpose, the electrical voltage of the piezo-based drive unit can be detected, for example, when the AC voltage generator has been deactivated shortly beforehand. In this case, since the piezo-based drive unit can still contain energy, but the AC voltage generator no longer acts on the piezo-based drive unit, data about the operating state of the handpiece, in particular the piezo-based drive unit, can be determined from the feedback voltage then recorded will.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren angegebenen Vorteile und Wirkungen gelten natürlich gleichermaßen auch für die erfindungsgemäße ophthalmochirurgische Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße System und umgekehrt. Verfahrensmerkmale können somit auch als Vorrichtungsmerkmale sowie auch umgekehrt formuliert sein.The advantages and effects given for the method according to the invention naturally also apply equally to the ophthalmic surgical device according to the invention and the system according to the invention and vice versa. Process features can thus also be formulated as device features and vice versa.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.Further features of the invention result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations, without the scope of the invention leave. Embodiments of the invention are thus also to be regarded as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown and explained in the figures, but which emerge from the explanations explained and can be generated by separate combinations of features. Designs and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which therefore do not have all the features of an originally formulated independent claim. In addition, versions and combinations of features, in particular by the above-described versions, are to be regarded as disclosed, which are based on the in the combinations of features set out back references of the claims go beyond or deviate from these.
FigurenlisteFigure list
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden mit Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen erklärt, in welchen zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines ophthalmochirurgischen Systems mit einem Ausführungsbeispiel für eine ophthalmochirurgische Vorrichtung, die ein an einem Steuergerät der ophthalmochirurgischen Vorrichtung angeschlossenes ophthalmochirurgisches Handstück umfasst; -
2 eine schematische Darstellung einer vereinfachten und reduzierten Blockansicht der ophthalmochirurgischen Vorrichtung gemäß1 ; -
3 eine schematische Diagrammdarstellung eines Spannungs-Zeitdiagramms, in dem mittels eines ersten Graphen eine Versorgungsspannung für einen Wechselspannungsgenerator für einen Betrieb eines spezifischen Handstücks dargestellt ist, und mit einem zweiten Graphen eine Feedback-Spannung für dieses Handstück dargestellt ist; -
4 eine schematische Schaltbilddarstellung eines Ausschnitts einer elektronischen Schaltung für einen steuerbaren Wechselspannungsgenerator des Steuergeräts gemäß2 , mit einem Spannungssensor zum Erfassen einer elektrischen Feedback-Spannung des am Steuergerät angeschlossenen Handstücks; -
5 eine schematische Diagrammdarstellung zweier Steuersignale zum Steuern des Erfassens der Feedback-Spannung, bei der die Steuersignale mittels zweier Graphen dargestellt sind; -
6 eineschematische Diagrammdarstellung wie 5 , bei der einBereich VI der 5 vergrößert dargestellt ist; -
7 eine schematische Diagrammdarstellung basierend auf einerZeitbasis wie 6 , bei der mittels eines ersten Graphen ein gleichgerichtetes und gefiltertes Signal abhängig von der Feedback-Spannung und mittels eines zweiten Graphen ein entsprechend integriertes Signal dargestellt ist; -
8 eine schematische Diagrammdarstellung für eine Restlebensdauer als Alterung eines Handstücks abhängig von der Zeit; und -
9 eine schematische Diagrammdarstellung basierend auf8 für eine stufenweise Anpassung der Versorgungsspannung des Wechselspannungsgenerators gemäß2 abhängig von der Alterung des Handstücks.
-
1 a schematic representation of an embodiment of an ophthalmic surgical system with an embodiment for an ophthalmic surgical device, which comprises an ophthalmic surgical handpiece connected to a control device of the ophthalmic surgical device; -
2nd a schematic representation of a simplified and reduced block view of the ophthalmic surgical device according to1 ; -
3rd is a schematic diagram of a voltage-time diagram, in which a supply voltage for an AC voltage generator for operating a specific handpiece is shown by means of a first graph and a feedback voltage for this handpiece is shown with a second graph; -
4th a schematic circuit diagram representation of a section of an electronic circuit for a controllable AC voltage generator of the control unit according to2nd , with a voltage sensor for detecting an electrical feedback voltage of the handpiece connected to the control unit; -
5 is a schematic diagram of two control signals for controlling the detection of the feedback voltage, in which the control signals are shown by means of two graphs; -
6 a schematic diagram like5 in which an area VI of the5 is shown enlarged; -
7 a schematic diagram representation based on a time base like6 , in which a rectified and filtered signal as a function of the feedback voltage is represented by means of a first graph and a correspondingly integrated signal is represented by means of a second graph; -
8th a schematic diagram of a remaining life as aging of a handpiece depending on the time; and -
9 a schematic diagram based on8th for a gradual adaptation of the supply voltage of the AC voltage generator in accordance with2nd depending on the aging of the handpiece.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen.In the figures, the same reference symbols denote the same features and functions.
In
Das System
Des Weiteren weist die Geräteeinheit
Die Geräteeinheit
In
In einer alternativen Ausführung kann vorgesehen sein, dass das ophthalmochirurgische System
In einer weiteren Ausführung kann vorgesehen sein, dass der separate Tank
Die Antriebseinheit
Das Handstück
Das ophthalmochirurgische Handstück
Die ophthalmochirurgische Vorrichtung
Das Steuergerät
Um die Amplitude der Wechselspannung einzustellen, weist das Steuergerät
Um die Steuersignale
Die Feedback-Spannung
An die Generatorsteuereinheit
Die Auswerteeinheit
Aus den Prognosedaten wird dann eine korrespondierende Angabe ermittelt, die dazu dient, den Nutzer beziehungsweise den Operateur über die noch verbleibende Nutzbarkeit zu informieren. Die zu den Prognosedaten korrespondierende Angabe kann dann für ein geeignetes Anzeigegerät genutzt werden, um eine für den Nutzer beziehungsweise den Operateur erfassbare Anzeige bereitzustellen. Die Anzeige kann Symbole, Text, graphische Darstellungen und/oder dergleichen umfassen. Die Anzeige kann aber auch akustisch durch einen Signalton, eine Sprachausgabe oder dergleichen erfolgen. Auch eine haptische Anzeige kann vorgesehen sein, beispielsweise eine Vibration des Handstücks
Um die Referenzkurve für die Auswerteeinheit
An das Steuergerät
Die Kommunikationsschnittstelle
Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, von der Generatorsteuereinheit
Die Generatorsteuereinheit
Darüber hinaus umfasst das EEPROM
Vorliegend ist ferner vorgesehen, dass die Anzahl der noch durchführbaren Operationen nach jedem Durchführen einer Operation aktualisiert wird, indem die Generatorsteuereinheit
Mit einem Graphen
Aus
Damit in der vorliegenden Ausgestaltung im bestimmungsgemäßen Betrieb der gewünschte minimale Wert
Auch wenn in
Mit dem zweiten Graphen
Die
Die Ausführungsbeispiele dienen ausschließlich der Erläuterung der Erfindung und sollen diese nicht beschränken.The exemplary embodiments serve exclusively to explain the invention and are not intended to restrict it.
Bezugszeichenliste Reference symbol list
- 11
- SteuergerätControl unit
- 22nd
- piezo-basierte Antriebseinheitpiezo-based drive unit
- 33rd
- ophthalmochirurgisches Handstückophthalmic handpiece
- 44th
- WechselspannungsgeneratorAC generator
- 55
- Steuersignal für die FrequenzControl signal for the frequency
- 66
- Steuersignal für die AmplitudeControl signal for the amplitude
- 77
- SpannungssensorVoltage sensor
- 88th
- GeneratorsteuereinheitGenerator control unit
- 99
- AuswerteeinheitEvaluation unit
- 1010th
- Feedback-SpannungFeedback tension
- 1111
- KommunikationsschnittstelleCommunication interface
- 1212
- EEPROMEEPROM
- 1313
- VersorgungsschnittstelleSupply interface
- 1414
- BearbeitungsnadelMachining needle
- 1515
- KommunikationsschnittstelleCommunication interface
- 1616
- VersorgungsschnittstelleSupply interface
- 1717th
- VersorgungsspannungSupply voltage
- 1818th
- Versorgungsleitungsupply line
- 1919th
- Leitungencables
- 2020th
- Netzteilpower adapter
- 2121st
- AnzeigeschnittstelleDisplay interface
- 2222
- BediengerätControl unit
- 2323
- Graphgraph
- 2424th
- Graphgraph
- 2525th
- Graphgraph
- 2626
- Graphgraph
- 2727th
- Transformatortransformer
- 2828
- TreiberschaltungDriver circuit
- 2929
- Graphgraph
- 3030th
- Graphgraph
- 3131
- Graphgraph
- 3232
- Graphgraph
- 3333
- Graphgraph
- 3434
- Graphgraph
- 3535
- Ophthalmochirurgisches SystemOphthalmic surgical system
- 3636
- Augeeye
- 3737
- Ophthalmochirurgische VorrichtungOphthalmic surgical device
- 3838
- BedieneinheitControl unit
- 3939
- FluidiksystemFluidic system
- 4040
- IrrigationsvorrichtungIrrigation device
- 4141
- AspirationsvorrichtungAspiration device
- 4242
- Behältercontainer
- 4343
- piezoelektrische Elementepiezoelectric elements
- 4444
- separater Tankseparate tank
- 4646
- Vitrektomie-HandstückVitrectomy handpiece
- 4747
- AspirationsleitungAspiration management
- 4848
- InstrumentensteuereinheitInstrument control unit
- 4949
- chirurgisches Instrumentsurgical instrument
- 5050
- Einheitunit
- 5151
- FußschaltpultFoot control panel
- 5252
- natürliche Augenlinsenatural eye lens
- 5353
- GeräteeinheitDevice unit
- 5454
- UltraschalleinheitUltrasound unit
- 5555
- SteuereinheitControl unit
- 5656
- separater Tankseparate tank
- RestlebensdauerRemaining life
- T1 T 1
- ZeitraumPeriod
- T2 T 2
- ZeitraumPeriod
- T3 T 3
- ZeitraumPeriod
- T4 M 4
- ZeitraumPeriod
- UU
- Spannungtension
- U10minU10min
- minimaler Wert der Feedback-Spannungminimum value of the feedback voltage
- U17maxU17max
- maximale Versorgungsspannungmaximum supply voltage
- U17minU17min
- minimale Versorgungsspannungminimum supply voltage
- tt
- Zeittime
- t1 t 1
- Zeitpunkttime
- t2 t 2
- Zeitpunkttime
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102011114584 B3 [0005]DE 102011114584 B3 [0005]
- DE 4008594 A1 [0005]DE 4008594 A1 [0005]
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