DE19702353C1 - Vorrichtung für die intraokulare Kataraktchirurgie - Google Patents
Vorrichtung für die intraokulare KataraktchirurgieInfo
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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.
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