DE102020118887A1

DE102020118887A1 - Ophthalmochirurgisches Handstück zum Bearbeiten einer Augenlinse, ophthalmochirurgische Vorrichtung, ophthalmochirurgisches System und Verfahren zum Betreiben eines ophthalmochirurgischen Handstücks

Info

Publication number: DE102020118887A1
Application number: DE102020118887.0A
Authority: DE
Inventors: Hans Fritz
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2020-07-16
Filing date: 2020-07-16
Publication date: 2022-01-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein ophthalmochirurgisches Handstück (3) zum Bearbeiten einer Augenlinse (52), mit einer Behandlungsnadel (14) und einer Aspirationsleitung (41) zum Abführen einer Aspirationsflüssigkeit, wobei einen Magnetfeldgenerator (33) zum Beaufschlagen der Aspirationsleitung (41) zumindest teilweise mit einem vorgebbaren Magnetfeld und eine Magnetsensoreinheit (32) zum Erfassen des Magnetfelds im Bereich der Aspirationsleitung (41) und zum Bereitstellen eines Sensorsignals abhängig vom erfassten Magnetfeld.

Description

Die Erfindung betrifft ein ophthalmochirurgisches Handstück gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine ophthalmochirurgische Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein ophthalmochirurgisches System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Ophthalmochirurgische Vorrichtungen, insbesondere Handstücke und Steuergeräte hierfür, ophthalmochirurgische Systeme mit ophthalmochirurgischen Vorrichtungen sowie entsprechende Verfahren zu deren Betrieb dienen unter anderem zur Behandlung einer Linsentrübung einer Augenlinse bei einem Lebewesen, zum Beispiel einem Menschen oder einem Tier. Linsentrübungen werden in der Medizin unter anderem als Katarakt oder auch als Grauer Star bezeichnet. Eine Behandlungsmöglichkeit der Linsentrübung sieht vor, dass die natürliche Linse des Auges durch eine künstliche Linse ersetzt wird. Eine Technik zur Behandlung der Linsentrübung ist die Phakoemulsifikation, bei der die natürliche Linse durch eine künstliche Linse ersetzt wird.
Eine wichtige Baugruppe zur Durchführung der Phakoemulsifikation ist das ophthalmochirurgische Handstück, welches im Nachfolgenden lediglich als Handstück bezeichnet wird. Das Handstück weist eine Behandlungsnadel auf, die mit einer Antriebseinheit des Handstücks mechanisch verbunden ist, sodass die Behandlungsnadel im bestimmungsgemäßen Betrieb durch die Antriebseinheit schwingend angetrieben werden kann. Eine Schneidspitze der Behandlungsnadel zerkleinert die Augenlinse in Bruchstücke, die dann zusammen mit einer Spülflüssigkeit als Aspirationsflüssigkeit über die Mündung einer Aspirationsleitung des Handstücks aufgenommen und abgeführt werden. Die Spülflüssigkeit beziehungsweise die Irrigationsflüssigkeit wird zumindest während der Durchführung einer Operation dem Operationsbereich am Auge zugeführt. Häufig ist die Aspirationsleitung durch die Behandlungsnadel gebildet, die dann als Hohlnadel ausgebildet ist. Die Hohlnadel stellt folglich zumindest einen Teil der Aspirationsleitung bereit.
Während einer Operation ist es unvermeidbar, dass die Mündungsöffnung verstopft werden kann, beispielsweise indem ein entsprechend großes Partikel der Augenlinse beziehungsweise Linsenbruchstück die Mündungsöffnung verstopft oder sich mehrere Partikel im Bereich der Mündungsöffnung verkeilen. Dies wird als Okklusion bezeichnet. In der Folge steigt ein Unterdruck in der Aspirationsleitung, weil eine Unterdruckeinheit einer Aspirationsvorrichtung weiter betrieben wird, obwohl zugleich ein weiteres Abführen von Aspirationsflüssigkeit unterbrochen oder zumindest deutlich reduziert ist. Dies ist für die Durchführung der Operation ungünstig.
Darüber hinaus kann es sich als sehr problematisch erweisen, wenn eine derartige Okklusion plötzlich aufgebrochen wird. Dadurch kann nämlich der innerhalb der Aspirationsleitung herrschende große Unterdruck schlagartig auf das Auge, insbesondere im Operationsbereich einwirken. Ein hierbei entstehender Sog kann dazu führen, dass neben dem bestimmungsgemäßen Abführen von Partikeln der Augenlinse auch ein Teil des Kapselsacks mit der Nadel in Kontakt kommt. Insbesondere bei einer Beschädigung des Kapselsacks kann dies zu erheblichen Komplikationen beim Patienten führen.
Es ist daher ein Ziel, dass während der Operation ein Augeninnendruck möglichst weitgehend konstant gehalten wird, wobei zugleich ein zuverlässiges Abführen der Partikel sowie vorzugsweise auch eine Kühlung des Operationsbereichs weitgehend gewährleistet werden soll. Es ist daher wünschenswert, eine schnelle Detektion einer Okklusion, insbesondere eines Okklusionsbruchs, zu erreichen.
Um diese Problematik zu reduzieren, offenbart zum Beispiel die US 9,549 851 B2 ein Handstück mit einem integrierten Drucksensor. Durch den Drucksensor soll der starke Unterdruck in der Aspirationsflüssigkeit erfasst werden, um daraus das Vorliegen einer Okklusion zu ermitteln. Darüber hinaus soll diese Lehre auch dazu dienen, einen Okklusionsbruch zu ermitteln, um dann die Unterdruckeinheit entsprechend anzusteuern, damit der Unterdruck reduziert werden kann. Als nachteilig erweist sich jedoch, dass zwischen dem Auftreten einer Okklusion beziehungsweise einem Okklusionsbruch und einer Reaktion zur Unterdruckreduzierung ein nicht unerheblicher Zeitraum vergeht.
Dadurch kann mit dieser Lehre lediglich eine geringfügige Verbesserung gegenüber einer sensorlosen Steuerung erreicht werden.
Das Gleiche gilt im Wesentlichen auch für die US 2018/0049920 A1 , die ein Operationsgerät mit Aspirationsvorrichtungssensoren offenbart. Auch diese Lehre soll dazu dienen, eine Okklusion und insbesondere einen Okklusionsbruch zu ermitteln. Trotzdem hat sich auch hier gezeigt, dass diese Lehre nur eine sehr zeitverzögerte Reaktion erlaubt, sodass ein zuverlässiges Ermitteln eines Okklusionsbruchs und eine schnelle Reaktion hierauf kaum erreicht werden können.
Eine verbesserte Reaktion erlaubt die DE 10 2012 018 982 B4 , die eine Steuerungsvorrichtung für ein ophthalmochirurgisches System offenbart. Diese Lehre nutzt elektromagnetische Strahlung, insbesondere Licht, um eine Okklusion, insbesondere einen Okklusionsbruch, zu ermitteln. Auch wenn sich diese Lehre bewährt hat, so verbleibt weiterhin Verbesserungsbedarf. Es hat sich nämlich als aufwendig erwiesen, ein derartiges System zu realisieren, insbesondere in ein Handstück zu integrieren.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Detektion einer Okklusion beziehungsweise eines Okklusionsbruchs weiter zu verbessern.
Als Lösung werden mit der Erfindung ein ophthalmochirurgisches Handstück, eine ophthalmochirurgische Vorrichtung, ein ophthalmochirurgisches System sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich durch Merkmale der abhängigen Ansprüche.
In Bezug auf ein gattungsgemäßes ophthalmochirurgisches Handstück wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass das ophthalmochirurgische Handstück einen Magnetfeldgenerator zum Beaufschlagen der Aspirationsleitung zumindest teilweise mit einem vorgebbaren Magnetfeld und eine Magnetsensoreinheit zum Erfassen des Magnetfelds im Bereich der Aspirationsleitung und zum Bereitstellen eines Sensorsignals abhängig vom erfassten Magnetfeld aufweist.
In Bezug auf eine gattungsgemäße ophthalmochirurgische Vorrichtung wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass das Handstück einen Magnetfeldgenerator zum Beaufschlagen der Aspirationsleitung zumindest teilweise mit einem vorgebbaren Magnetfeld und eine Magnetsensoreinheit zum Erfassen des Magnetfelds im Bereich der Aspirationsleitung und zum Bereitstellen eines Sensorsignals abhängig vom erfassten Magnetfeld aufweist, und wobei das Steuergerät oder das Handstück eine Okklusionsermittlungseinheit aufweist, die ausgebildet ist, das Sensorsignal zum Ermitteln einer Okklusion, insbesondere eines Okklusionsbruches, an der Aspirationsleitung auszuwerten.
In Bezug auf ein gattungsgemäßes ophthalmochirurgisches System wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass die ophthalmochirurgische Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgebildet ist.
In Bezug auf ein gattungsgemäßes Verfahren wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass die Aspirationsleitung zumindest teilweise mit einem vorgegebenen Magnetfeld eines Magnetfeldgenerators beaufschlagt wird, und das Magnetfeld im Bereich der Aspirationsleitung mittels einer Magnetsensoreinheit erfasst wird, wobei mittels der Magnetsensoreinheit abhängig vom erfassten Magnetfeld ein Sensorsignal bereitgestellt wird.
Die Erfindung basiert unter anderem auf der Erkenntnis, dass das Material der Augenlinse beziehungsweise Linsenbruchstücke gegenüber der Spülflüssigkeit eine deutlich abweichende magnetische Suszeptibilität beziehungsweise relative magnetische Permeabilität aufweist, die genutzt werden kann, um eine Okklusion beziehungsweise einen Okklusionsbruch zu ermitteln. Die Spülflüssigkeit wie zum Beispiel eine BSS-Lösung (Balanced Salt Solution) hat eine magnetische Suszeptibilität beziehungsweise relative magnetische Permeabilität, die im Wesentlichen der von Wasser entspricht. Die magnetische Suszeptibilität des Materials der Augenlinse ist dagegen deutlich größer und kann bei niedrigen Frequenzen etwa um den Faktor 15 größer als die magnetische Suszeptibilität der Spülflüssigkeit sein. Mit zunehmender Frequenz kann die Abweichung größer sein. Das bedeutet, dass sich die magnetische Suszeptibilität beziehungsweise entsprechend die magnetische Permeabilität von im Wesentlichen auf Wasser basierter Spülflüssigkeit und dem Material der Augenlinse im vorgesehenen Betrieb bei einer Operation am Auge deutlich unterscheidet, sodass basierend hierauf unter Nutzung eines Magnetfelds eine Okklusion sowie insbesondere auch ein Okklusionsbruch ermittelt werden können. Zu diesem Zweck ist der Magnetfeldgenerator vorgesehen, der die Aspirationsleitung zumindest teilweise mit dem vorgebbaren Magnetfeld beaufschlagt.
Dem Grunde nach kann das Magnetfeld ein konstantes Magnetfeld sein, weshalb der Magnetfeldgenerator dann zum Beispiel auch durch einen Permanentmagneten oder auch eine mit einem konstanten Gleichstrom beaufschlagte elektrische Spule gebildet sein kann. Natürlich können auch entsprechende Kombinationen vorgesehen sein. Darüber hinaus besteht natürlich die Möglichkeit, ein magnetisches Wechselfeld zu nutzen, zu welchem Zweck der Magnetfeldgenerator dann wenigstens eine elektrische Spule aufweist, die mit einem entsprechenden vorgebbaren Wechselstrom beaufschlagt ist.
Das Magnetfeld wird dann mittels der Magnetsensoreinheit erfasst, die dann entsprechend dem erfassten Magnetfeld das Sensorsignal bereitstellt. Das Sensorsignal ist vorzugsweise ein elektrisches Signal, welches beispielsweise ein analoges oder auch digitales Signal sein kann. Die Magnetsensoreinheit kann zum Zweck des Erfassens des Magnetfelds zum Beispiel einen Hall-Sensor oder dergleichen aufweisen. Für die Wahl beziehungsweise Konstruktion des Magnetfeldgenerators und der Magnetsensoreinheit kann beispielsweise berücksichtigt werden, ob eine Wand der Aspirationsleitung elektrisch leitfähig ist. Liegt eine elektrische Leitfähigkeit der Wand vor, kann vorgesehen sein, dass der Magnetfeldgenerator ein konstantes Magnetfeld oder auch ein magnetisches Wechselfeld bei einer kleinen Frequenz, beispielsweise etwa 10 Hz bis etwa 500 Hz bereitstellt. Vorzugsweise ist die Frequenz höchstens so groß gewählt, dass eine Eindringtiefe eines in die Wand der Aspirationsleitung induzierten elektrischen Stroms erheblich größer als eine Dicke dieser Wand ist.
Die Erfindung nutzt den weiteren Effekt, dass bei Auftreten einer Okklusion die Aspirationsflüssigkeit mit den Linsenpartikeln in der Aspirationsleitung weiter abgesaugt wird, wobei in der Aspirationsleitung zumindest handstückseitig ein zunehmender Unterdruck entsteht. Dadurch, dass in dieser Situation in der Aspirationsleitung kaum Linsenpartikel in der Aspirationsleitung vorhanden sind, ist die Magnetisierbarkeit gegenüber dem ungestörten Betrieb mit Linsenbruchstücken deutlich reduziert. Dies kann mit der Erfindung erfasst werden, indem eine hierdurch bewirkte Änderung des Magnetfelds des Magnetfeldgenerators mittels der Magnetsensoreinheit erfasst und ausgewertet wird.
Es ist also mit der Erfindung möglich, eine Okklusion zu ermitteln und ein entsprechendes Signal bereitzustellen, welches beispielsweise zum Betreiben einer Steuereinrichtung oder dergleichen genutzt werden kann. Durch die Erfindung kann die Okklusion mit großer Geschwindigkeit ohne wesentlichen Zeitverzug ermittelt werden. Die gleichen Überlegungen gelten darüber hinaus auch für das Ermitteln eines Okklusionsbruchs. Tritt nämlich ein Okklusionsbruch auf, treten eine Vielzahl von Linsenpartikeln plötzlich in die Aspirationsleitung ein und führen zu einer entsprechenden Veränderung des Magnetfelds, welche mittels der Magnetsensoreinheit ebenfalls gut erfasst werden kann. Dies erlaubt es, neben der zuvor genannten Okklusion auch einen Okklusionsbruch im Wesentlichen nahezu unmittelbar ermitteln zu können. Durch die Erfindung ist es also möglich, entsprechende Steuerungs- beziehungsweise Schutzmaßnahmen im Wesentlichen nahezu unverzüglich zu aktivieren, um die eingangs genannten Probleme zu reduzieren oder sogar gänzlich zu vermeiden.
Der Magnetfeldgenerator und die Magnetsensoreinheit sind vorzugsweise Bestandteil des Handstücks. Besonders bevorzugt sind der Magnetfeldgenerator und/oder die Magnetsensoreinheit zumindest teilweise in einem Gehäuse des Handstücks angeordnet. Für den bestimmungsgemäßen Betrieb kann vorgesehen sein, dass die Magnetsensoreinheit sowie gegebenenfalls auch der Magnetfeldgenerator gemeinsam mit einer Antriebseinheit für die Behandlungsnadel mit elektrischer Energie versorgt werden. Dies hat den Vorteil, dass für den Magnetfeldgenerator und/oder die Magnetsensoreinheit keine separate eigene elektrische Energieversorgung vorgesehen zu sein braucht. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass ein Energiewandler, insbesondere eine Netzteileinheit, im Handstück angeordnet ist, die an eine elektrische Energieversorgung für die Antriebseinheit angeschlossen ist und für die Magnetsensoreinheit und/oder den Magnetfeldgenerator angepasst elektrische Energie zu deren Energieversorgung bereitstellt.
Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass zumindest die Magnetsensoreinheit eine erste elektrische Spule aufweist, wobei die erste elektrische Spule eine elektrische Spannung als Sensorsignal bereitstellt. Die elektrische Spule kann beispielsweise als langgestreckte Zylinderspule ausgebildet sein, die die Aspirationsleitung umgibt. Dadurch ist es möglich, das Magnetfeld, welches durch die Aspirationsflüssigkeit mit den Partikeln der Augenlinse beziehungsweise Linsenbruchstücken versehen ist, gut zu erfassen, und zwar ohne dass ein direkter Kontakt zur Aspirationsflüssigkeit hergestellt zu werden braucht. Darüber hinaus eignet sich diese Ausgestaltung auch für eine besonders einfache und kompakte Realisierung der Magnetsensoreinheit, weil zur Bereitstellung des Sensorsignals eine separate Energieversorgung für die Magnetsensoreinheit nicht erforderlich zu sein braucht. Vielmehr kann das Sensorsignal, welches durch eine elektrische Spannung gebildet ist, unmittelbar einer Auswertung zugeführt werden. Die Auswertung ist in diesem Fall vorzugsweise dafür ausgelegt, ein analoges Sensorsignal auswerten zu können. Natürlich kann vorgesehen sein, dass das Auswerten beinhaltet, dass das Sensorsignal zunächst digitalisiert, beispielsweise mittels eines Analog-DigitalWandlers oder dergleichen, und dann einer digitalen Signalverarbeitung zugeführt wird.
Die erste Spule kann zum Beispiel auf einem äußeren Umfang der Aspirationsleitung angeordnet, insbesondere aufgewickelt, sein oder dergleichen. Die erste Spule kann eine oder mehrere elektrische Leitungen aufweisen. Sind mehrere elektrische Leitungen vorgesehen, können diese gegenüber einander elektrisch isoliert sein. Beispielsweise kann die Spule auch als Folienspule oder dergleichen ausgebildet sein, sodass die Aspirationsleitung bei einer Herstellung oder Wartung des Handstücks lediglich durch eine innere Spulenöffnung der ersten Spule hindurchgeführt zu werden braucht. Dadurch kann eine sehr kompakte und kostengünstige Magnetsensoreinheit erreicht werden. Darüber hinaus kann die erste Spule zumindest teilweise auch als Folienspule ausgebildet sein. Hierbei ist die wenigstens eine elektrische Leitung zum Beispiel nach Art eines Bandes ausgebildet, wobei die elektrische Leitung lediglich um die Aspirationsleitung herumgewickelt zu werden braucht. Die wenigstens eine elektrische Leitung kann eine elektrische Isolation aufweisen, zum Beispiel nach Art einer Beschichtung aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff. Die elektrische Isolation kann auch zur mechanischen Verbindung mit der Aspirationsleitung ausgebildet sein. Besteht die Wand der Aspirationsleitung aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, kann vorgesehen sein, dass die erste Spule in die Wand integriert ist.
Die erste Spule kann als Einzelspule ausgebildet sein. Sie hat dann lediglich zwei Spulenanschlüsse, die durch entsprechende gegenüberliegende Leitungsenden gebildet sind. Die erste Spule kann jedoch auch mehrteilig durch zwei oder mehrere Teilspulen gebildet sein. Die Teilspulen sind vorzugsweise in einer Längserstreckungsrichtung der Aspirationsleitung axial hintereinander angeordnet. Dem Grunde nach können sie jedoch zumindest teilweise koaxial und überlappend angeordnet sein. Die Teilspulen weisen vorzugsweise dieselben mechanischen Abmessungen auf. Gegebenenfalls können sie zumindest teilweise jedoch auch voneinander abweichende mechanische Abmessungen aufweisen. Mit den Teilspulen kann zum Beispiel eine Differenzerfassung erreicht werden. Die Teilspulen können elektrisch in Reihe oder auch parallelgeschaltet sein. Gegebenenfalls kann auch eine Kombination hiervon vorgesehen sein.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der Magnetfeldgenerator zum Bereitstellen des Magnetfelds eine mit einem vorgebbaren elektrischen Strom beaufschlagbare zweite elektrische Spule aufweist. Die zweite elektrische Spule kann dem Grunde nach vergleichbar wie die erste elektrische Spule der Magnetsensoreinheit ausgebildet sein. Vorteilhaft ist sie in der Längserstreckungsrichtung jedoch kürzer ausgebildet. Darüber hinaus kann die zweite elektrische Spule des Magnetfeldgenerators auch mit einem Permanentmagneten ergänzt sein. Dies erlaubt es, die Beaufschlagung der Aspirationsleitung mit dem Magnetfeld in vielfältiger Weise zu gestalten und zum Beispiel Störeinflüsse durch externe Felder zu reduzieren. Damit das Magnetfeld durch den Magnetfeldgenerator in vorgegebener Weise bereitgestellt werden kann, wird die zweite elektrische Spule vorzugsweise mit einem vorgegebenen elektrischen Strom beaufschlagt. Der vorgegebene elektrische Strom kann zum Beispiel ein Gleichstrom oder auch ein Wechselstrom sein. Natürlich kann auch eine Kombination hiervon vorgesehen sein. Der elektrische Strom ist vorzugsweise durch eine Stromquelle bereitgestellt, die ausgebildet ist, den vorgegebenen elektrischen Strom einzuprägen. Vorzugsweise ist der elektrische Strom unabhängig von einer Selbstinduktion der zweiten elektrischen Spule im bestimmungsgemäßen Betrieb. Der Gleichstrom ist vorzugsweise ein konstanter Gleichstrom. Der Wechselstrom weist vorzugsweise eine konstante Stromamplitude auf. Der Gleichstrom beziehungsweise die Stromamplitude können beispielsweise einstellbar sein.
Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der Magnetfeldgenerator und die Magnetsensoreinheit gemeinsam eine elektrische Spule nutzen. Es braucht in diesem Fall nur eine einzige elektrische Spule vorgesehen zu sein. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sie konstruktiv sehr einfach gestaltet sein kann. So kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass die elektrische Spule mittels einer Stromquelleneinheit mit dem vorgegebenen elektrischen Strom beaufschlagt wird, und eine an der elektrischen Spule im Rahmen ihrer Magnetfeldsensoraktivität erfasste elektrische Spannung als Sensorsignal bereitgestellt wird. Diese kann dann zum Auswerten genutzt werden. Besonders vorteilhaft eignet sich diese Ausgestaltung, wenn der elektrische Strom ein Gleichstrom ist. Die Magnetfeldänderungen können aufgrund der Linsenpartikel in der Aspirationsflüssigkeit dann nach Art von Impulsen als Spannungsänderungen erfasst werden. Dem Grunde nach kann diese Ausgestaltung jedoch auch dann genutzt werden, wenn der elektrische Strom ein Wechselstrom ist.
Zumindest die zweite elektrische Spule kann jedoch auch abweichend von einer langgestreckten Zylinderspule ausgebildet sein. Auch die zweite Spule kann - wie bereits zur ersten Spule erläutert - mehrteilig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die zweite Spule nach Art einer Helmholtz-Spule oder dergleichen ausgebildet sein. Ist die zweite Spule nach Art einer Helmholtz-Spule ausgebildet, kann vorgesehen sein, dass die erste Spule zwischen dem Spulenpaar der Helmholtz-Spule angeordnet ist. Besonders bevorzugt sind die erste und die zweite Spule koaxial zueinander angeordnet. Vorzugsweise ist die zweite elektrische Spule derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass sie in dem Bereich, der durch die Magnetsensoreinheit erfasst wird, ein im Wesentlichen etwa homogenes Magnetfeld bereitstellen kann. Dadurch kann die Wirkung der Erfindung weiter verbessert werden. Darüber hinaus kann auch der konstruktive Aufbau im Bereich des Handstücks verbessert sein.
Vorzugsweise sind der Magnetfeldgenerator und/oder die Magnetsensoreinheit einstückig als gemeinsame Baueinheit mit der Aspirationsleitung ausgebildet. Dadurch kann eine einzeln handhabbare Baueinheit geschaffen werden, die auf einfache Weise bei der Herstellung des Handstücks gehandhabt werden kann. Darüber hinaus kann auch auf einfache Weise eine Wartung erreicht werden, falls eine der vorgenannten Einheiten repariert oder ausgetauscht werden müsste. Ein weiterer Vorteil kann sich dadurch ergeben, dass die gemeinsame Baueinheit vor einer Montage innerhalb des Handstücks einer separaten Prüfung unterzogen werden kann, sodass die Herstellung des Handstücks insgesamt zuverlässiger realisiert werden kann.
So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die elektrische Spule, insbesondere die erste und/oder die zweite elektrische Spule, einstückig mit einer Wand der Aspirationsleitung ausgebildet ist. Die Aspirationsleitung kann zum Beispiel aus einem vorzugsweise elektrisch schlecht leitfähigen Werkstoff gebildet sein, in dem die wenigstens eine elektrische Spule eingebettet sein kann. Ein schlecht elektrisch leitfähiger Werkstoff kann zum Beispiel ein Kunststoff, eine Keramik, ein Verbundwerkstoff und/oder dergleichen sein. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass wenigstens eine der elektrischen Spulen stoffschlüssig mit einer äußeren Oberfläche der Wand der Aspirationsleitung verbunden ist, beispielsweise mittels eines Klebstoffs, mittels Verschweißen und/oder dergleichen. Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Werkstoff der Aspirationsleitung beziehungsweise deren Wand eine elektrische Isolation eines elektrischen Leiters der wenigstens einen elektrischen Spule bereitstellt.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das ophthalmochirurgische Handstück eine zumindest an die Magnetsensoreinheit angeschlossene Auswerteeinheit zum Auswerten des Sensorsignals und zum Ermitteln einer Okklusion, insbesondere eines Okklusionsbruchs, an der Aspirationsleitung aufweist. Die Auswerteeinheit kann zum Beispiel durch eine elektronische Hardwareschaltung und/oder eine programmgesteuerte Rechnereinheit gebildet sein. Vorzugsweise kann die Auswerteeinheit unmittelbar an die Magnetsensoreinheit angeschlossen sein. Besonders vorteilhaft kann sie auf einem Halbleiter-Chip realisiert sein, der beispielsweise in das Handstück integriert sein kann. Dadurch brauchen separate Steuerleitungen zur Magnetsensoreinheit nicht vorgesehen zu sein beziehungsweise können reduziert werden. Die Verarbeitung und Auswertung des Sensorsignals kann somit bereits vor Ort im Handstück selbst erfolgen, sodass Störungen des Sensorsignals aufgrund einer Übertragung über eine Kommunikationsverbindung, beispielsweise eine Leitungsübertragung oder dergleichen, weitgehend reduziert werden können. Darüber hinaus ist es natürlich auch möglich, die Auswerteeinheit zumindest teilweise auch außerhalb des Handstücks, beispielsweise in einem Steuergerät anzuordnen, welches für den bestimmungsgemäßen Betrieb des Handstücks an dieses lösbar angeschlossen sein kann. Ist die Auswerteeinheit im Handstück selbst vollständig angeordnet, kann vorgesehen sein, dass ein Auswertesignal an das Steuergerät oder auch eine andere relevante Einheit über die Kommunikationsverbindung übermittelt werden kann. Die Kommunikationsverbindung kann zum Beispiel drahtlos über Funk, insbesondere Nahfunk, wie zum Beispiel WLAN oder dergleichen oder auch leitungsgebunden über eine entsprechende Kommunikationsleitung übermittelt werden.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass der Magnetfeldgenerator wenigstens einen einstellbaren Oszillator oder wenigstens einen Permanentmagneten aufweist. Mit dem einstellbaren Oszillator kann erreicht werden, dass der Magnetfeldgenerator ein magnetisches Wechselfeld mit vorgebbaren Eigenschaften, insbesondere einer vorgebbaren Frequenz und/oder einer vorgebbaren Amplitude bereitzustellen vermag. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Einstellen Magnetfelder der Umgebung berücksichtigt, damit die erfindungsgemäße Funktion weitgehend ungestört realisiert werden kann. Zu diesem Zweck kann das Erfassen von Umgebungsmagnetfeldern vorgesehen sein, welche für das Einstellen berücksichtigt werden können. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass der Magnetfeldgenerator den Permanentmagneten aufweist. Durch den Permanentmagneten kann eine vorgebbare konstante Magnetisierung erreicht werden, um dadurch die Funktion der Erfindung weiter zu verbessern. Dem Grunde nach kann der Magnetfeldgenerator jedoch auch lediglich nur den Permanentmagneten aufweisen. In diesem Fall braucht für den Magnetfeldgenerator keine separate elektrische Energieversorgung vorgesehen zu sein. Auch eine entsprechende elektronische Hardware ist in diesem Fall nicht erforderlich. Der Permanentmagnet kann beispielsweise eine zentrale Durchgangsöffnung aufweisen, durch die die Aspirationsleitung hindurch ragt. Dem Grunde nach kann der Permanentmagnet natürlich auch mehrteilig in einer axialen Längserstreckung der Aspirationsleitung und/oder auch in Umfangsrichtung zur Aspirationsleitung ausgebildet sein. Der Oszillator kann durch eine entsprechende Hardwareoszillatorschaltung oder auch durch eine programmgesteuerte Rechnereinheit oder eine Kombination hiervon gebildet sein. Vorzugsweise liefert der Oszillator ein im Wesentlichen normiertes Ausgangssignal, welches zum Steuern einer geeigneten Stromquelle dienen kann. Dadurch kann durch Einstellen des Oszillators zugleich auch die gewünschte Feldstärke des Magnetfelds eingestellt werden.
Die für das ophthalmochirurgische Handstück angegebenen Vorteile und Wirkungen gelten natürlich gleichermaßen auch für die ophthalmochirurgische Vorrichtung, das erfindungsgemäße ophthalmochirurgische System sowie das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt. Dem Grunde nach können daher Vorrichtungsmerkmale somit auch als Verfahrensmerkmale oder umgekehrt formuliert sein.
Weitere Vorteile und 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 Fig. 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.
In den Figuren zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines ophthalmochirurgischen Systems mit einer ophthalmochirurgischen Vorrichtung, die ein an einem Steuergerät der ophthalmochirurgischen Vorrichtung angeschlossenes ophthalmochirurgisches Handstück aufweist;
2 eine schematische Schnittansicht eines Bereichs II in 1 mit einer im Handstück der ophthalmochirurgischen Vorrichtung angeordneten Aspirationsleitung in einer ersten Ausgestaltung;
3 eine schematische Schnittansicht wie 2 in einer zweiten Ausgestaltung; und
4 eine schematische Schnittansicht wie 2 in einer dritten Ausgestaltung.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen.
In 1 ist in schematischer Darstellung ein ophthalmisches mikrochirurgisches System beziehungsweise ein ophthalmochirurgisches System 35 zur Phako-Chirurgie an einem menschlichen Auge 36 gezeigt. Die Darstellung gemäß 1 zeigt symbolisch einige Komponenten des Systems 35 für die vereinfachte Erläuterung der prinzipiellen allgemeinen Funktionsweise des Systems 35.
Das System 35 weist eine Geräteeinheit 53 auf, welche beispielsweise eine Konsole oder dergleichen sein kann. In oder an der Geräteeinheit 53 ist vorzugsweise eine Bedieneinheit 38 angeordnet. Des Weiteren ist in der Geräteeinheit 53 vorzugsweise ein Fluidiksystem 39 angeordnet, welches eine Pumpe und eine Steuereinheit zum Steuern der Pumpe und angeschlossener Komponenten aufweist. Das Fluidiksystem 39 weist eine Irrigationsvorrichtung mit einer Irrigationsleitung 40 und eine Aspirationsvorrichtung mit einer Aspirationsleitung 41 auf. Die Irrigationsvorrichtung weist einen Behälter 42 für Spülflüssigkeit, beispielsweise eine BSS-Lösung, welche ein Fluid für Irrigation ist, auf, welche zu einem Phako-Handstück geleitet wird. Das Phako-Handstück 3 ist ein ophthalmochirurgisches Handstück 3, im Folgenden nur Handstück genannt. Die Aspirationsvorrichtung ist mit dem Handstück 3 verbunden. Das Handstück 3 weist eine Antriebseinheit 2 mit piezoelektrischen Elementen auf, durch welche eine Hohlnadel als Behandlungsnadel 14 des Handstücks 3 zum mechanischen Schwingen angeregt wird. Die Hohlnadel 14 weist eine Schneidspitze 57 auf, die mit der Augenlinse 52 zum Zwecke der Emulsifikation dieser Augenlinse 52 in Kontakt gebracht wird.
Die Geräteeinheit 53 weist ferner eine Steuereinheit 55 auf. Die Steuereinheit 55 kann auch zur Steuerung eines Vitrektomie-Handstücks 46, welches insbesondere Bestandteil des ophthalmochirurgischen Systems 35 sein kann, ausgebildet sein. Das Vitrektomie-Handstück 46 ist vorzugsweise auch mit dem Fluidiksystem 39 insbesondere durch eine weitere Aspirationsleitung 47 verbunden. Darüber hinaus kann eine weitere Instrumentensteuereinheit 48 vorgesehen sein, welche ein vorzugsweise weiteres vorhandenes chirurgisches Instrument 49, beispielsweise für die Diathermie, steuert. Darüber hinaus kann das System 35 und insbesondere die Geräteeinheit 53 weitere Module und Steuereinheiten sowie Systeme umfassen, welche symbolisch durch die Einheit 50 dargestellt sind. Das ophthalmochirurgische System 35 weist des Weiteren vorzugsweise ein Fußschaltpult 51 auf, welches mit der Geräteeinheit 53 verbunden ist. Mittels des Fußschaltpults 51 können Funktionen des ophthalmochirurgischen Systems 35 eingestellt werden. In 1 ist darüber hinaus schematisch eine natürliche Augenlinse 52 in einem menschlichen Auge 36 gezeigt.
Das ophthalmochirurgische System 35 kann ferner einen zum Behälter 42 separaten Tank 44 aufweisen. Der separate Tank 44 kann zum Beispiel in dem Handstück 3 angeordnet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass in dem Handstück 3 ein erster separater Tank 44 angeordnet ist und extern zum Handstück 3 ein weiterer separater Tank 56 angeordnet ist. Dieser zum Handstück 3 externe weitere separate Tank 56 kann mit dem ersten separaten Tank 44, der in dem Handstück 3 angeordnet ist, fluidleitend verbunden sein.
Die ophthalmochirurgische Vorrichtung 37 weist das Handstück 3 auf. Die piezo-basierte Antriebseinheit 2 dient als mechanischer Antrieb für die Behandlungsnadel 14 des Handstücks 3. In alternativen Ausgestaltungen kann anstelle oder ergänzend zur piezobasierten Antriebseinheit 2 auch eine magnetisch basierte Antriebseinheit vorgesehen sein. Die Antriebseinheit 2 ist ausgebildet, die Behandlungsnadel 14 zu mechanischen Schwingungen derart anzuregen, dass eine mechanische Schwingung in einem Frequenzbereich von etwa 20 kHz bis etwa 80kHz, vorzugsweise in einem Bereich bei etwa 40 kHz, erzeugt wird. Eine Schwingungsamplitude kann dabei etwa 100 µm betragen.
2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht einen Bereich II in 1. In 2 ist die Aspirationsleitung 41 zumindest teilweise innerhalb des Handstücks 3 angeordnet. Die Aspirationsleitung 41 ist ferner zumindest teilweise durch die Behandlungsnadel 14 gebildet, die als Hohlnadel ausgebildet ist. In der vorliegenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die weitere Aspirationsleitung 41 im Wesentlichen eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweist. Die Schneidspitze 57 der Behandlungsnadel 14 stellt zugleich auch eine Mündungsöffnung der Aspirationsleitung 41 bereit.
Die Aspirationsleitung 41 weist in dieser Ausgestaltung eine aus einem geeigneten Kunststoff gebildete umlaufende Wand 24 auf, die eine Durchgangsöffnung 26 in Längserstreckung der Aspirationsleitung 41 bereitstellt. Die Aspirationsflüssigkeit, die neben der Spülflüssigkeit zumindest auch Partikel der Augenlinse 52 beziehungsweise Linsenbruchstücke aufweist, kann auf diese Weise aus dem Operationsbereich abgeführt werden. Da die Linsenbruchstücke beziehungsweise die Partikel der Augenlinse 52 eine gegenüber der Spülflüssigkeit größere relative magnetische Permeabilität aufweisen, kann mittels eines magnetischen Verfahrens festgestellt werden, ob eine Okklusion im Bereich der Aspirationsleitung 41, insbesondere im Bereich der Mündungsöffnung der Aspirationsleitung 41 der Behandlungsnadel 14, vorliegt. Besonders vorteilhaft kann hierdurch entsprechend auch ein Okklusionsbruch ermittelt werden. Dadurch kann ohne großen Zeitverzug ein entsprechendes Steuersignal über die Kommunikationsverbindung zum Steuergerät 1 und infolgedessen auch an das Fluidiksystem 39 übermittelt werden, wodurch die insbesondere beim Okklusionsbruch eventuell auftretenden Probleme im Bereich des Auges 36, insbesondere die Verletzung des Kapselsacks, besser vermieden werden können.
Zu diesem Zweck ist in dieser Ausgestaltung in der Wand 24 der Aspirationsleitung 41, die vorliegend aus einem Kunststoff gebildet ist, eine erste elektrische Spule 58 als Magnetsensoreinheit 32 angeordnet. Die erste elektrische Spule 58 ist vorliegend als langgestreckte Zylinderspule ausgebildet und weist eine elektrische Leitung aus einem elektrisch gut leitfähigen Werkstoff auf. Vorliegend ist die elektrische Leitung aus einer Kupferlegierung gebildet. Eine Wicklung der Zylinderspule ist aus einer einzigen elektrischen Leitung beziehungsweise einem entsprechenden Draht gebildet. Die elektrische Leitung ist mit einem ihrer Leitungsenden an einem elektrischen Bezugspotential 27 und mit einem gegenüberliegenden Leitungsende an einer Okklusionsermittlungseinheit 28 angeschlossen. Die Okklusionsermittlungseinheit 28 stellt ein entsprechendes Auswertesignal 25 für das Steuergerät 1 bereit. Die erste elektrische Spule 58 ist vorliegend innerhalb des Wandmaterials der Wand 24, die Durchgangsöffnung 26 umgebend angeordnet. Mit der ersten Spule 58 können somit unter anderem insbesondere Magnetfeldänderungen erfasst werden, die sich aufgrund von mit der Aspirationsflüssigkeit mitgeführten Linsenbruchstücken ergeben.
Um eine entsprechende zuverlässige Erfassung insbesondere von Magnetfeldänderungen zu ermöglichen, ist ferner eine zweite elektrische Spule 59 vorgesehen, die - ebenfalls wie die erste elektrische Spule 58 - innerhalb der Wand 24 der Aspirationsleitung 41 angeordnet ist. Vorliegend entspricht der Aufbau der zweiten elektrischen Spule 59 im Wesentlichen dem Aufbau der ersten elektrischen Spule 58, weshalb diesbezüglich auf die Ausführungen zur ersten Spule 58 verwiesen wird. Die zweite elektrische Spule 59 ist vorliegend Bestandteil eines Magnetfeldgenerators 33.
Die zweite elektrische Spule 59 ist mit einem ersten Leitungsende ebenfalls an das elektrische Bezugspotential 27 angeschlossen. Ein gegenüberliegendes zweites Leitungsende der zweiten Spule 59 ist an einen Stromgenerator 30 angeschlossen, der in der vorliegenden Ausgestaltung einen vorgegebenen Wechselstrom mit einer im Wesentlichen konstanten Amplitude und einer im Wesentlichen konstanten Frequenz bereitstellt. In der vorliegenden Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass der Stromgenerator 30 eingestellt werden kann, und zwar sowohl hinsichtlich der Amplitude als auch der Frequenz. Mittels des Stromgenerators 30 kann vorliegend ein Wechselstrom bei einer Frequenz von etwa 10 Hz bis etwa 10 kHz eingestellt werden.
Die erste und die zweite elektrische Spule 58, 59 sind in Längserstreckungsrichtung der Aspirationsleitung 41 axial, insbesondere koaxial, hintereinander angeordnet. Für die Funktion der Erfindung ist bei dieser Ausgestaltung die Reihenfolge der Anordnung nicht relevant. Daher ist sowohl eine Ausgestaltung möglich, bei der die erste Spule 58 in Strömungsrichtung vor der zweiten Spule 59 als auch umgekehrt angeordnet ist.
Die Okklusionsermittlungseinheit 28 und der Stromgenerator 30 sind ferner ebenfalls an das elektrische Bezugspotential 27 angeschlossen. Ist das Material der Wand 24 elektrisch leitfähig, kann vorgesehen sein, dass die elektrischen Spulen 58, 59 nicht im Material der Wand 24, sondern stattdessen elektrisch isoliert an einem Außenumfang der Wand 24 angeordnet sind. Dies wird im Folgenden anhand einer weiteren Ausgestaltung erläutert.
Mit der zweiten elektrischen Spule 59 wird ein im Wesentlichen konstantes magnetisches Wechselfeld bereitgestellt, welches zumindest in der Durchgangsöffnung 26 der Aspirationsleitung 41 ausgebildet ist. Dieses magnetische Wechselfeld kann mittels der ersten elektrischen Spule 58 erfasst werden. Es stellt sich zwischen den Leitungsenden der ersten elektrischen Spule 58 entsprechend dem erfassten magnetischen Wechselfeld eine elektrische Spannung als Sensorsignal ein. Diese elektrische Spannung variiert abhängig von der Anzahl der mit der Aspirationsflüssigkeit mitgeführten Linsenbruchstücke beziehungsweise Partikel der Augenlinse 52, denn die Linsenbruchstücke beziehungsweise Partikel der Augenlinse 52 haben gegenüber den restlichen Bestandteilen der Aspirationsflüssigkeit eine deutlich größere relative magnetische Permeabilität beziehungsweise magnetische Suszeptibilität. Dadurch ist die mittels der ersten elektrischen Spule 58 erfasste elektrische Spannung vergleichsweise groß, wenn im Bereich der ersten elektrischen Spule 58 in der Durchgangsöffnung 26 eine große Anzahl von Linsenbruchstücken beziehungsweise Partikeln der Augenlinse 52 und/oder ein oder mehrere große Einzelstücke von Linsenbruchstücken beziehungsweise Partikeln der Augenlinse 52 vorhanden sind. Diese Linsenbruchstücke beziehungsweise Partikel der Augenlinse 52 führen zu einer entsprechenden Vergrößerung der elektrischen Induktivität der ersten elektrischen Spule 58, wodurch sich beim vorliegenden Betrieb die vergleichsweise große elektrische Spannung ergibt.
Kommt es zu einer vollständigen oder teilweisen Okklusion, bei der die Aspirationsvorrichtung zunächst unverändert weiterbetrieben wird, entsteht zumindest im Bereich der im Handstück 3 angeordneten Aspirationsleitung 41 ein zunehmender Unterdruck und noch vorhandene Linsenbruchstücke beziehungsweise Partikel der Augenlinse 52 werden abgeführt. Dies kann folglich eine entsprechende Reduktion der elektrischen Spannung zur Folge haben, die mittels der Okklusionsermittlungseinheit 28 ermittelt werden kann. Diese kann dann ein entsprechendes Auswertesignal 25 an das Steuergerät 1 übermitteln.
Kommt es zu einem Okklusionsbruch, tritt plötzlich eine große Anzahl von Linsenbruchstücken beziehungsweise Partikeln der Augenlinse 52 und/oder ein oder mehrere große Einzelstücke von Linsenbruchstücken beziehungsweise Partikeln der Augenlinse 52 in den Bereich der Aspirationsleitung 41 ein, in dem die erste Spule 58 angeordnet ist. Es kommt daher zu einem plötzlichen Spannungsanstieg, der ebenfalls mittels der Okklusionsermittlungseinheit 28 ermittelt werden kann. Folglich kann die Okklusionsermittlungseinheit 28 auch einen Okklusionsbruch ermitteln. Sie kann ferner ein entsprechendes Auswertesignal 25 an das Steuergerät 1 übermitteln. Das Steuergerät 1 kann dann das Fluidiksystem 39 über die Kommunikationsverbindung 29 entsprechend ansteuern, um zum Beispiel eine Pumpleistung zu reduzieren. Die Erfindung ermöglicht es also, nahezu unmittelbar ein Signal, nämlich das Auswertesignal 25, bereitzustellen, mit welchem ausgewertet werden kann, ob eine Okklusion und/oder ein Okklusionsbruch vorliegt. Dadurch kann eine sehr schnelle Reaktion des ophthalmochirurgischen Systems 35 erreicht werden.
3 zeigt eine zweite Ausgestaltung für den Bereich II in 1. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede zur ersten Ausgestaltung gemäß 2 erläutert, weshalb ergänzend auf diese Ausführungen verwiesen wird.
Bei der zweiten Ausgestaltung gemäß 3 ist vorgesehen, dass der Magnetfeldgenerator 33 und die Magnetsensoreinheit 32 gemeinsam eine einzige elektrische Spule 60 nutzen. Die Okklusionsermittlungseinheit 28 ist an die elektrische Spule 60 angeschlossen und weist vorliegt den Stromgenerator 30 und eine Auswerteeinheit 31 auf. In dieser Ausgestaltung beaufschlagt der Stromgenerator 30 die elektrische Spule 60 mit einem vorgegebenen, im Wesentlichen konstanten Strom, der vorliegend ein Gleichstrom ist. Damit ist die Funktion der Erfindung auch möglich, wenn die Wand 24 - wie in dieser Ausgestaltung - aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff gebildet ist, beispielsweise einer Titanlegierung oder dergleichen. Der Stromgenerator 30 ist vorliegend nach Art einer Stromquelle ausgebildet, das heißt, der elektrische Strom, der durch den Stromgenerator 30 bereitgestellt ist, ist im Wesentlichen unabhängig von der an der Spule 60 anliegenden elektrischen Spannung. Die Spule 60 ist ferner an die Auswerteeinheit 31 angeschlossen, die eine elektrische Spannung der Spule 60 als Sensorsignal auswertet. Die Auswerteeinheit 31 wertet die elektrische Spannung der Spule 60 aus und ermittelt hieraus - wie oben bereits zur 2 erläutert -, ob eine Okklusion oder ein Okklusionsbruch vorliegt. Ein Unterschied in Bezug auf die Auswertung ergibt sich lediglich dahingehend, dass ein Durchtreten der Linsenbruchstücke beziehungsweise Partikel der Augenlinse 52 entsprechend Spanungsimpulse zur Folge haben. Die Auswertung kann jedoch wie anhand der ersten Ausgestaltung gemäß 2 erläutert erfolgen. Das entsprechende Vorgehen ist dem Fachmann bekannt, weshalb es diesbezüglich keiner weiteren Erläuterung bedarf.
In dieser Ausgestaltung ist die Spule 60 auf einer äußeren Oberfläche der Wand 24 angeordnet. Sie ist mittels eines Vergussmaterials 45 am äußeren Umfang der Wand 24 befestigt. Das Vergussmaterial 45 kann beispielsweise Epoxid oder dergleichen sein und dient vorliegend zugleich der Realisierung einer elektrischen Isolation.
Auch wenn bei der Ausgestaltung gemäß 3 durch den Stromgenerator 30 ein Gleichstrom bereitgestellt wird, kann jedoch auch ein Wechselstrom vom Stromgenerator 30 bereitgestellt werden. Dabei ist jedoch zu bedenken, dass eine Frequenz des Wechselstroms vorzugsweise höchstens so gewählt wird, dass eine Eindringtiefe in Bezug auf die Wand 24 deutlich größer ist.
4 zeigt eine weitere dritte Ausgestaltung, die im Wesentlichen auf der Ausgestaltung gemäß 3 basiert. Daher wird ergänzend auf die diesbezüglichen Ausführungen verwiesen. Die Ausgestaltung gemäß 4 unterscheidet sich von der Ausgestaltung gemäß 3 dadurch, dass lediglich eine einzige erste Spule 58 vorgesehen ist. Diese ist wie zu 3 erläutert mit der Aspirationsleitung 41 beziehungsweise deren Wand 24 verbunden. Auch hier ist die Wand 24 aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff gebildet. In alternativen Ausgestaltungen kann die Wand natürlich auch aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet sein. Die Okklusionsermittlungseinheit 28 weist wie bei der ersten Ausgestaltung gemäß 2 vorliegend lediglich die Auswerteeinheit 31 auf, die an die erste Spule 58 angeschlossen ist. In axialer Richtung zu einer Spulenachse der ersten Spule 58 ist ein Permanentmagnet 34 angeordnet, der den Magnetfeldgenerator 33 bildet. Der Permanentmagnet 34 beaufschlagt zumindest teilweise den Bereich der Aspirationsleitung 41 mit einem konstanten Magnetfeld, das insbesondere auch die erste Spule 58 durchragt. Das Magnetfeld des Permanentmagneten 34 ist vorliegend koaxial zur ersten Spule 58 ausgerichtet. Vorliegend weist ein Südpol des Permanentmagneten 34 zur ersten Spule 58. Mit der ersten Spule 58 können somit Magnetfeldänderungen aufgrund der durch die Spülflüssigkeit mitgeführten Partikel aus Linsenmaterial ermittelt werden, so wie es oben bereits erläutert ist. Bei der Ausgestaltung gemäß der 4 braucht also kein separater elektrischer Magnetfeldgenerator 33 vorgesehen zu sein. Der Magnetfeldgenerator 33 ist hier durch den Permanentmagneten 34 gebildet.
Die Aspirationsflüssigkeit weist im Wesentlichen zumindest teilweise die Irrigationsflüssigkeit beziehungsweise Spülflüssigkeit sowie Linsenbruchstücke beziehungsweise Partikel aus Linsenmaterial auf, die abgeführt werden sollen. Sobald sich ein Linsenbruchstück durch die Aspirationsleitung 41 bewegt, ist ein entsprechendes Volumen an Flüssigkeit verdrängt beziehungsweise durch dieses Partikel beziehungsweise Linsenbruchstück ersetzt. Da die relative magnetische Permeabilität beziehungsweise die magnetische Suszeptibilität gegenüber der Irrigationsflüssigkeit beziehungsweise Spülflüssigkeit teilweise deutlich vergrößert ist, kann durch den ständigen Aspirationsflüssigkeitsstrom, der entsprechende Linsenbruchstücke mitführt, das Mitführen der Linsenbruchstücke magnetisch erfasst werden. Dies kann durch Spannungsänderungen an der ersten elektrischen Spule 58, 60 erfasst werden. Liegt eine Okklusion vor, reduziert sich die Anzahl der Linsenbruchstücke entsprechend, weshalb dies durch eine entsprechende elektrische Spannung an der elektrischen Spule 58, 60 ermittelt werden kann. Dadurch, dass die Aspirationsvorrichtung verzögert reagiert, entsteht ein zunehmender Unterdruck, wobei auch in der Aspirationsleitung 41 vorhandene Linsenbruchstücke zumindest teilweise aus dem Erfassungsbereich der Magnetsensoreinheit 32 entfernt werden. Dies kann mit der Auswerteeinheit 31 ermittelt werden, die dann ein entsprechendes Signal an das Steuergerät 1 übermitteln kann. Gleiches ist auch für die Erfassung eines Okklusionsbruchs möglich. Bei einem Okklusionsbruch treten plötzlich eine Vielzahl von Linsenbruchstücken durch die Aspirationsleitung 41 hindurch. Dieser plötzliche Anstieg an Linsenbruchstücken kann ebenfalls mittels der Magnetsensoreinheit 32 gut erfasst werden. Dadurch kann die Auswerteeinheit 31 beziehungsweise die Okklusionsermittlungseinheit 28 auch einen Okklusionsbruch gut ermitteln. Dadurch, dass nicht nur die Okklusion, sondern auch der Okklusionsbruch nahezu ohne Zeitverzug ermittelt werden kann, kann die Aspirationsvorrichtung entsprechend gesteuert werden, sodass gefährliche Situationen, insbesondere eine Beschädigung des Kapselsacks des Auges 36 deutlich reduziert werden kann.
Insgesamt erweist es sich für die Erfindung als vorteilhaft, dass weder der Magnetfeldgenerator 33 noch die Magnetsensoreinheit 32 Kontakt zur Aspirationsflüssigkeit benötigen. Die Erfindung kann lediglich unter Nutzung der magnetischen Induktivität eine quantitative Bestimmung des Materials innerhalb der Magnetsensoreinheit 32 ermitteln.
Auch wenn in den Ausführungsbeispielen die Magnetsensoreinheit 32 und der Magnetfeldgenerator 33 an einem distalen Ende des Handstücks 3 angeordnet sind, ist die Erfindung hierauf jedoch nicht beschränkt. Besonders vorteilhaft kann die Erfindung natürlich auch an einem proximalen Ende des Handstücks 3 vorgesehen sein, insbesondere im Bereich eines Horns, an dem die Behandlungsnadel 14 aus einem Gehäuse des Handstücks 3 herausragt.
Die Erfindung nutzt den Effekt, dass die relative magnetische Permeabilität des Linsenmaterials gegenüber der Spülflüssigkeit deutlich abweicht. Bei einer Frequenz von etwa 10 Hz zeigt sich für das Linsenmaterial eine relative magnetische Permeabilität von etwa 14,351. Bei einer Frequenz von etwa 1 kHz beträgt die relative magnetische Permeabilität etwa 28,3. Bei einer Frequenz von etwa 10 kHz beträgt die relative magnetische Permeabilität etwa 36,73. Die relative magnetische Permeabilität von BSS als Spülflüssigkeit beziehungsweise Irrigationsflüssigkeit ist ungefähr 1. Daraus ist ersichtlich, dass das Durchströmen von Linsenbruchstücken durch die Aspirationsleitung 41 mit der Erfindung sehr gut erfasst werden kann.
So kann zum Beispiel bei einer langgestreckten Zylinderspule als Spule für die Magnetsensoreinheit 32, die zum Beispiel 25 Windungen bei einer Länge von 5 mm und einer Querschnittsfläche von 12,56 mm² aufweist, bei 1-Volt-Spulenspannung einen entsprechenden Blindstrom von etwa 3,5 A zur Folge haben. Dies kann mit den beschriebenen Mitteln gut erfasst werden. Die sich hieraus ergebende Induktivität würde sich bei einer reinen Spülflüssigkeit daher um einen Faktor von etwa 37 reduzieren. Daraus ist ersichtlich, dass das beschriebene Vorgehen zur Messung einer Okklusion beziehungsweise eines Okklusionsbruchs gut geeignet ist.
Die Ausführungsbeispiele dienen ausschließlich der Erläuterung der Erfindung und sollen diese nicht beschränken.
Bezugszeichenliste

1: Steuergerät
2: Antriebseinheit
3: ophthalmochirurgisches Handstück
14: Behandlungsnadel
24: Wand
25: Auswertesignal
26: Durchgangsöffnung
27: elektrisches Bezugspotential
28: Okklusionsermittlungseinheit
29: Kommunikationsverbindung
30: Stromgenerator
31: Auswerteeinheit
32: Magnetsensoreinheit
33: Magnetfeldgenerator
34: Permanentmagnet
35: ophthalmochirurgisches System
36: Auge
37: ophthalmochirurgische Vorrichtung
38: Bedieneinheit
39: Fluidiksystem
40: Irrigationsleitung
41: Aspirationsleitung
42: Behälter
44: Tank
45: Vergussmaterial
46: Vitrektomie-Handstück
47: weitere Aspirationsleitung
48: Instrumentensteuereinheit
49: chirurgisches Instrument
50: Einheit
51: Fußschaltpult
52: Augenlinse
53: Geräteeinheit
55: Steuereinheit
56: Tank
57: Schneidspitze
58: elektrische Spule
59: elektrische Spule
60: elektrische Spule

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9549851 B2 [0007]
US 2018/0049920 A1 [0009]
DE 102012018982 B4 [0010]

Claims

Ophthalmochirurgisches Handstück (3) zum Bearbeiten einer Augenlinse (52), mit einer Behandlungsnadel (14) und einer Aspirationsleitung (41) zum Abführen einer Aspirationsflüssigkeit, gekennzeichnet durch einen Magnetfeldgenerator (33) zum Beaufschlagen der Aspirationsleitung (41) zumindest teilweise mit einem vorgebbaren Magnetfeld und eine Magnetsensoreinheit (32) zum Erfassen des Magnetfelds im Bereich der Aspirationsleitung (41) und zum Bereitstellen eines Sensorsignals abhängig vom erfassten Magnetfeld.
Ophthalmochirurgisches Handstück (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Magnetsensoreinheit (32) eine erste elektrische Spule (58) aufweist, wobei die erste elektrische Spule (58) eine elektrische Spannung als Sensorsignal bereitstellt.
Ophthalmochirurgisches Handstück (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldgenerator (33) zum Bereitstellen des Magnetfelds eine mit einem vorgebbaren elektrischen Strom beaufschlagbare zweite elektrische Spule (59) aufweist.
Ophthalmochirurgisches Handstück (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldgenerator (33) und die Magnetsensoreinheit (32) gemeinsam eine elektrische Spule (60) nutzen.
Ophthalmochirurgisches Handstück (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldgenerator (33) und/oder die Magnetsensoreinheit (32) einstückig als gemeinsame Baueinheit mit der Aspirationsleitung (41) ausgebildet sind.
Ophthalmochirurgisches Handstück (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zumindest an die Magnetsensoreinheit (32) angeschlossene Auswerteeinheit (31) zum Auswerten des Sensorsignals und zum Ermitteln einer Okklusion, insbesondere eines Okklusionsbruchs, an der Aspirationsleitung (41).
Ophthalmochirurgisches Handstück (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldgenerator (33) wenigstens einen einstellbaren Oszillator oder wenigstens einen Permanentmagneten (34) aufweist.
Ophthalmochirurgische Vorrichtung (37) mit: - einem mittels einer Antriebseinheit (2) antreibbaren ophthalmochirurgischen Handstück (3) zum Bearbeiten einer Augenlinse (52), welches eine Behandlungsnadel (14) und eine Aspirationsleitung (41) zum Abführen einer Aspirationsflüssigkeit aufweist; und - einem an das ophthalmochirurgische Handstück (3) zumindest in einem bestimmungsgemäßen Betrieb anschließbaren Steuergerät (1) zum Steuern des ophthalmochirurgischen Handstücks (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Handstück (3) einen Magnetfeldgenerator (33) zum Beaufschlagen der Aspirationsleitung (41) zumindest teilweise mit einem vorgebbaren Magnetfeld und eine Magnetsensoreinheit (32) zum Erfassen des Magnetfelds im Bereich der Aspirationsleitung (41) und zum Bereitstellen eines Sensorsignals abhängig vom erfassten Magnetfeld aufweist, und wobei das Steuergerät (1) oder das Handstück (3) eine Okklusionsermittlungseinheit (28) aufweist, die ausgebildet ist, das Sensorsignal zum Ermitteln einer Okklusion, insbesondere eines Okklusionsbruches, an der Aspirationsleitung (41) auszuwerten.
Ophthalmochirurgisches System (35) zum Bearbeiten einer Augenlinse (52), mit zumindest: - einer Irrigationsvorrichtung, - einer Aspirationsvorrichtung, und - einer ophthalmochirurgischen Vorrichtung (37), dadurch gekennzeichnet, dass die ophthalmochirurgische Vorrichtung (37) gemäß Anspruch 8 ausgebildet ist.
Verfahren zum Betreiben eines eine Behandlungsnadel (14) und eine Aspirationsleitung (41) aufweisenden ophthalmochirurgischen Handstücks (3), wobei eine Aspirationsflüssigkeit mittels der Aspirationsleitung (41) abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Aspirationsleitung (41) zumindest teilweise mit einem vorgegebenen Magnetfeld eines Magnetfeldgenerators (33) beaufschlagt wird, und das Magnetfeld im Bereich der Aspirationsleitung (41) mittels einer Magnetsensoreinheit (32) erfasst wird, wobei mittels der Magnetsensoreinheit (32) abhängig vom erfassten Magnetfeld ein Sensorsignal bereitgestellt wird.