DE19702353C1 - Vorrichtung für die intraokulare Kataraktchirurgie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die intraokulare Kataraktchirurgie mit einer Laserstrahlungsquelle, die gepulste Laserstrahlung mit Wellenlängen im Infrarotbereich erzeugt, ei­ ner Einrichtung, mit der die Laserstrahlung in das Okulargewebe eingekoppelt wird, und mit einer Steuerung, mit der die Pulsener­ gie und/oder die Pulslänge und/oder die Pulsfrequenz einstellbar ist bzw. sind.

Ein Katarakt (Grauer Star) ist eine Veränderung der Linse des menschlichen Auges, die im sichtbaren optischen Bereich einen Transparenzverlust der Linse zur Folge hat. Es treten Trübungen im Bereich der Linse auf. Der Transparenzverlust bedingt eine Einschränkung der Sehfähigkeit. Die Kataraktchirurgie betrifft die operative Behandlung des Grauen Stars, bei der die getrübte Linse aus dem der optischen Wahrnehmung dienenden Strahlengang entfernt wird. In vergangenen Jahrhunderten erfolgte diese Ent­ fernung durch den sogenannten Starstich, und es wurde anschließend dem Patienten eine sogenannte Starbrille angepaßt.

1949 wurde erstmals durch den englischen Augenarzt H. Ridley im Anschluß an eine Kataraktoperation dem Patienten eine künstliche Augenlinse (PMMA) eingesetzt.

Vor dem Einsetzen einer intraokularen (neuen) Linse steht also bei der Kataraktchirurgie die Entfernung der getrübten ursprüng­ lichen Linse.

Ein als immer wichtiger erkanntes Kriterium bei der Katarakt­ chirurgie ist die möglichst weitgehende Erhaltung angrenzender Gewebestrukturen bei der Entfernung der getrübten Linse.

Man unterscheidet bei der Operationstechnik die sogenannte intra­ kapsuläre Linsenentbindung und die extrakapsuläre Kataraktextrak­ tion. Beim letztgenannten Verfahren ist das operative Ziel die Entfernung der getrübten Linse aus der Linsenkapsel, wobei die Linsenkapsel möglichst weitgehend in ihrer anatomischen Position erhalten bleiben soll.

In jüngster Zeit wurde als Beispiel einer extrakapsulären Kata­ rakt-Operation die sogenannte Phakoemulsifikation entwickelt (W. Böke "Phakoemulsifikation. Warum?", Klin. Mbl. Augenheilk., 197 (1990) 100-105, F. Enke Verlag Stuttgart). Die Phakoemulsi­ fikation ist im Prinzip ein klassischer chirurgischer Eingriff mit einem Schnitt.

In jüngerer Zeit wurde zur Verringerung von Gewebeirritationen durch Schnitte und anderen Gewebemanipulationen die sogenannte Ultraschall-Phakoemulsifikation in größerem Umfang eingesetzt (vgl. Jeffrey W. Berger, Jonathan H. Talamo, Kevin J. LaMarche, Seon-Ho Kim, Robert W. Snyder, Donald J. D'Amico, George Marcellino "Temperature Measuring During Phacoemulification and Erbium:YAG Laser Phacoablation in Model Systems", Journal of Cataract Refract Surg., Vol. 22, April 1996, S. 372 bis 378). Diese Ultraschall-Phakoemulsifikation erlaubt eine weitgehende Minimierung der interoperativen Belastungen sowie der postoperativen Komplikationen. Bei dieser Technik erfolgt die Entfernung des Linsenmaterials durch ein Saug-Spülsystem. Die Energie zur Zerteilung der Linse liefern Ultraschall-Schwingungen, die in den Linsenkörper eingebracht (eingekoppelt) werden.

Die Energie zur Zerteilung der getrübten Linse kann auch durch Laserstrahlung bereitgestellt werden (vgl. z. B. den vorstehenden Artikel von J. W. Berger et al). Bei der sogenannten Laserphako­ vaporisation mit zum Beispiel Er-YAG- oder Er-YSGG-Lasern wird das Linsenmaterial durch die hohe Absorption der Laserstrahlung im IR-Bereich in dem zu bearbeitenden Gewebe zerteilt, wobei mit der Zerteilung eine Gewebeablation oder eine Gewebetrennung ein­ hergeht (Ray P. Gailitis, Scott W. Patterson, Mark A. Samuels, Kerry Hagen, Qiushi Ren, George O. Waring "Comparison of Laser Phacovaporization Using the Er-YAG and the Er-YSGG Laser", Arch Ophthalmol, Vol. 111, Mai 1993, S. 697-700).

Die vorliegende Erfindung betrifft die Entfernung einer getrüb­ ten Linse mit Laserstrahlung, insbesondere IR-Laserstrahlung, die von einem Festkörperlaser erzeugt wird, wie einem Er-YAG-Laser oder einem Er-YSGG-Laser.

Wie oben bereits ausgeführt ist, kommt es bei der Kataraktchirur­ gie wesentlich darauf an, die nicht entfernten Gewebestrukturen möglichst weitgehend geschont zu belassen und Gewebeirritationen soweit als möglich zu vermeiden. Das Linsenmaterial unterschei­ det sich aber sehr stark von Patient zu Patient und läßt sich nicht immer vom Chirurgen im voraus zutreffend hinsichtlich sei­ nes Verhaltens in bezug auf die Absorption und Wirkung der Laser­ strahlung einschätzen. Hinzu kommt als weitere Schwierigkeit bei der Kataraktchirurgie, daß das Material auch innerhalb einer zu entfernenden Linse stark inhomogene optische Eigenschaften auf­ weisen kann, es sich also je nach dem Ort, an dem die Laserstrah­ lung einwirkt, unterschiedlich hinsichtlich Absorption und Abla­ tion verhalten kann.

Die Erfindung betrifft die sich aus dem unterschiedlichen Linsen­ material bei verschiedenen Patienten und die durch die Inhomoge­ nität der optischen Eigenschaften innerhalb einer Linse ergeben­ den technischen Probleme der Kataraktchirurgie, und es ist Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung für die intraokulare Katarakt­ chirurgie der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß dem Chirurgen eine Hilfe an die Hand gegeben wird, mit der er die intraokulare Applikation der Laserenergie so steuern kann, daß eine saubere Entfernung der getrübten Linse ohne Beeinträchti­ gung benachbarter Gewebestrukturen weitgehend gefördert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung für die intraokulare Kataraktchirurgie der eingangs genannten Art da­ durch gelöst, daß die Steuerung eine erste Einrichtung aufweist, mit der für die Pulsenergie und/oder die Pulslänge und/oder die Pulsfrequenz vor einer Operation ein zulässiger Bereich vorgeb­ bar ist, und daß die Steuerung eine zweite Einrichtung aufweist, mit der die Pulsenergie und/oder die Pulslänge und/oder die Puls­ frequenz während der Operation auf einen Wert bzw. Werte in dem vorgegebenen Bereich einstellbar ist bzw. sind.

Durch die Erfindung ist es dem Operateur möglich, die intra­ okular eingekoppelte Laserstrahlungsenergie in einfacher Weise zum Beispiel dann deutlich zu verringern, wenn sich der Ort der Einkoppelung der Energie einem kritischen Bereich nähert, zum Beispiel einer benachbarten, möglichst zu erhaltenden Gewebe­ struktur, wie dem Kapselsack. Die Erfindung ermöglicht also auf der einen Seite die Möglichkeit der Einstellung der jeweils mo­ mentan während der Operation eingebrachten Laserstrahlungsener­ gie in Abhängigkeit vom Ort, an dem die Laserstrahlung wirkt, und in Abhängigkeit davon, wie weit die Operation fortgeschrit­ ten ist, und zum anderen ermöglicht die Erfindung auch die Be­ grenzung der überhaupt einstellbaren Pulsenergie und/oder Puls­ länge und/oder Pulsfrequenz, so daß während der Operation ge­ sichert ist, daß nicht (z. B. versehentlich) zuviel Energie oder Strahlung mit unerwünschter Pulslänge und/oder Pulsfrequenz ein­ gekoppelt wird.

Die Erfindung ermöglicht also einen effizienten (insbesondere schnellen) und kontrollierten Operationsverlauf mit gesteuerter und überwachter Energieeinbringung, wobei der Chirurg vorab durch Einschätzung des jeweils zu bearbeitenden Linsenmaterials einen zulässigen Bereich für die überhaupt einstellbare Puls­ energie und/oder Pulsfrequenz und/oder Pulslänge vorgeben kann, der für das zu bearbeitende Material optimal erscheint. Während der Operation (interoperativ) kann der Chirurg mit einem einfa­ chen Handhabungssystem, wie zum Beispiel einem mit dem Fuß be­ tätigbaren Einstellelement oder auch einem mit der Hand einstell­ baren Einstellelement, die gewünschten Parameter (Pulsenergie, Pulslänge oder Pulsfrequenz) momentan ändern, je nach dem Opera­ tionsfortschritt und dem gerade bearbeiteten Material sowie dem Ort der Strahlungseinwirkung. Dies erlaubt dem Chirurgen eine deutlich verbesserte Reaktion aufindividuelle Gewebeunterschiede in der Linse während der Operation sowie beim Erreichen von an­ grenzenden, zu erhaltenden Gewebestrukturen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängi­ gen Ansprüchen beschrieben.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung für die intraokulare Kataraktchirurgie und

Fig. 2 schematisch eine Steuerung für die intraokulare Kataraktchirurgie.

Gemäß Fig. 1 wird ein Patient auf einer Patientenliege 10 pla­ ziert. Ein Narkose- und Diagnose-System sind mit dem Bezugszei­ chen 12 schematisch angedeutet, ebenso ein OPMI (Operations- Mikroskop) mit dem Bezugszeichen 14. Der Operateur sitzt auf einem Stuhl 16. Eine Laserstrahlungsquelle 19 ist in einem Phako- Ablationssystem 18 angeordnet. Als Laserstrahlungsquelle 19 dient ein Erbium YAG-Laser. Mittels einer Faseroptik 21 wird die Aus­ gangsstrahlung des Lasers zum Auge des Patienten übertragen. Diese Technik entspricht insoweit dem Stand der Technik und braucht hier nicht weiter erläutert zu werden.

Der Operateur kann mit einem Fußtaster 20 wahlweise die Pulsener­ gie und/oder die Pulslänge und/oder insbesondere die Pulsfre­ quenz (Pulsfolgefrequenz) einstellen.

Ein Saug-/Spülsystem 22 zur Entfernung der Linsenreste ist ebenfalls in Fig. 1 gezeigt. Neben dem Saug-/Spülsystem 22 ist ein Monitor 24 (zum Beispiel auch ein Video) für den Operateur angeordnet.

Von der Steuerung 30, welche im Phako-Ablationssystem 18 inte­ griert ist, interessieren hier insbesondere die in Fig. 2 mit Bezugszeichen 32 bis 48 versehenen Tastenfelder und Funktionen. Ein Feld 32 zeigt verschiedene Energiewerte für die einstellbare Pulsenergie, nämlich 10 mJ, 15 mJ etc. bis 100 mJ (Pulsenergie). Über eine Tastatur (nicht näher dargestellt) können im "Energie­ feld" 32 obere und untere Grenzen für einstellbare Pulsenergien vor einer Operation vorgegeben werden oder auch während einer Operation geändert werden. Diese Grenzen sind in Fig. 2 mit ecki­ gen Klammern 38 angedeutet. Die Klammern 38 grenzen also zuläs­ sige einstellbare Pulsenergiewerte ein, beim dargestellten Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 2 kann also der Operateur zwanzig bis fünfzig mJ Pulsenergie einstellen. Eine Änderung der Puls­ energie während der Operation kann zum Beispiel mit den beiden Tasten 34, 36 erfolgen. Stellt der Rechner nach Festlegung der Grenzwerte 38 den minimalen Wert der Pulsenergie (20 mJ) ein, so kann der Operateur durch Drücken der "+"-Taste 36 die Pulsener­ gie schrittweise auf 25 mJ, 30 mJ etc. erhöhen, wobei der je­ weils gültige Wert der Pulsenergie zum Beispiel durch starkes Aufleuchten des jeweils eingestellten Pulsenergiewertes hervor­ gehoben ist.

Im Feld 44 der Steuerung 30 sind einstellbare Pulsfolgefrequen­ zen dargestellt, wobei der Operateur Frequenzen von 10 bis 100 Hz in Schritten einstellen kann. Die Einstellung erfolgt mit den Tasten 40 bzw. 42 (Erhöhung bzw. Verringerung der Frequenz).

Wahlweise kann die Vorrichtung auch so ausgestaltet sein, daß alternativ oder zusätzlich zu dem vor der Operation einstellba­ ren Bereich der Pulsenergie (Bereichsschranken 38) auch die Puls­ folgefrequenz vorab hinsichtlich der überhaupt zugänglichen Fre­ quenzen einstellbar ist, was in Fig. 2 durch die Klammer 48 an­ gedeutet ist, die analog der oben beschriebenen Klammer 28 hin­ sichtlich der Pulsenergie wirkt.

Die Vorrichtung weist einen sogenannten Zielstrahl auf, der dem Operateur die Position des nicht sichtbaren IR-La­ serstrahl anzeigt. Als Zielstrahl kann zum Beispiel der von ei­ ner Laserdiode abgegebene Strahl im sichtbaren Bereich dienen (z. B. 625 nm). Die Laserdiode für den Zielstrahl ist im Phako- Ablationssystem 18 untergebracht und die Strahlung wird eben­ falls über die Faseroptik 21 übertragen.

Claims (5)

1. Vorrichtung für die intraokulare Kataraktchirurgie mit einer Laserstrahlungsquelle (19), die gepulste Laserstrahlung mit Wel­ lenlängen im Infrarotbereich erzeugt, einer Einrichtung (21), mit der die Laserstrahlung in das Okulargewebe eingekoppelt wird, und mit einer Steuerung (30), mit der die Pulsenergie und/oder die Pulslänge und/oder die Pulsfrequenz einstellbar ist bzw. sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (30) eine erste Einrichtung (38, 48) aufweist, mit der für die Pulsenergie und/oder die Pulslänge und/oder die Pulsfrequenz vor einer Operation ein zulässiger Bereich vorgeb­ bar ist, und daß die Steuerung (30) eine zweite Einrichtung (20) aufweist, mit der die Pulsenergie und/oder die Pulslänge und/oder die Pulsfrequenz während der Operation auf einen Wert bzw. Werte in dem vorgegebenen Bereich einstellbar ist bzw. sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Steuerung (30) ein zulässiger Bereich (38) für die Pulsenergie vorgebbar ist und daß während der Operation ein Wert in diesem vorgegebenen Bereich wahlweise einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuerung ein zulässiger Bereich für die Pulsfolge­ frequenz vorgebbar ist und daß während der Operation ein Wert in diesem vorgegebenen Bereich wahlweise einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlungsquelle Laserstrahlung im mittleren Infrarot­ bereich erzeugt, insbesondere eine Erbium-YAG-Laserquelle ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung, mit der die Pulsenergie und/oder die Pulslänge und/oder die Pulsfrequenz während der Operation ein­ stellbar ist, ein vom Operateur bedienbarer Fußschalter (20) ist.