DE3522998A1

DE3522998A1 - Vorrichtung zum zwecke der perforierenden keratoplastik

Info

Publication number: DE3522998A1
Application number: DE19853522998
Authority: DE
Inventors: Patrik Dr Med Gruendler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-27
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1987-01-08
Also published as: JPS6257550A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herausschneiden eines kreisscheibenförmigen zentralen Teils der Cornea des menschlichen Auges zu Zwecken der perforierenden Keratoplastik.

Von den vielfältigen Problemen, die bei der Übertragung eines Corneascheibchens aus einem Leichenauge auf das Auge eines Menschen auftreten, befaßt sich die vorliegende Erfindung einer seits mit der Exzidierung des Transplantats und andererseits mit der Präparation der Empfängercornea.

Die bekannte Methode zur Gewinnung des Transplantats besteht darin, daß die Cornea möglichst vollständig, d. h. einschließlich der bindehautartigen undurchsichtigen Randzone vom Leichenauge abgetrennt und umgekehrt, d. h. mit dem Endothel nach oben, auf eine geeignete Unterlage, z. B. einen Block aus einem steril zu haltenden Kunststoff, gelegt wird. Dieser hat eine der natür lichen Wölbung der Cornea entsprechende konkave Einwölbung. Sodann wird mit einem handgeführten Stanzwerkzeug oder rotie renden Messer eine Scheibe von etwa 8 mm Durchmesser heraus getrennt. Nachteilig ist hierbei die unregelmäßige plastische Verformung des Transplantats durch den Druck beim Schnitt bzw. durch einen ungenauen Schnitt. Die wunschgemäß zylindrische Schnittfläche ist - wie beim Stanzen eines elastomeren Werkstoffs nicht anders zu erwarten - gewöhnlich nach innen gewölbt. Diese gewölbte Schnittfläche kann zudem durch Wülste oder Absätze verunstaltet sein oder zur Scheibenachse schräg verlaufen, so daß die obere Kante des Transplantat-Scheibchens gegenüber der Auflagekante schräg versetzt ist. Außerdem ist es nach dieser Methode schwierig, genau den zentralen Bereich der Cornea zu er fassen, da zum Zeitpunkt des Schnitts eine Bezugnahme auf die übrigen Teile des Auges nicht mehr möglich ist.

Ähnliche Probleme treten auch bei der Vorbereitung der Empfänger cornea auf. Es ist bekannt, die Schnittlinie durch einen Motor trepan mit manueller Führung vorzulegen, bis irgendwo am Umfang die Perforation erfolgt. Da hierbei Kammerwasser austritt und somit der Überdruck der Vorderkammer des Auges zusammenbricht hat die Cornea die Tendenz, einzusinken und sich der Iris zu nähern. Es besteht auch die Gefahr, daß die Iris mit dem durch die Perforationsstelle austretenden Kammerwasser teilweise herausge geschwemmt wird. Das herauszutrennende Corneascheibchen wird deshalb mit der Pinzette hochgehalten und an der perforierten Stelle beginnend mit einer feinen Schere dem angefangenen Schnitt folgend ringsum ausgeschnitten. Trotz Zuhilfenahme einer Lupenbrille oder eines Operationsmikroskops lassen sich Fransen an der Schnittfläche und ein unregelmäßiger, unrunder Verlauf derselben nicht vermeiden. Infolge der Handführung ist die Schwierigkeit der genauen Zentrierung auch hier ganz erheblich. Auch besteht die Gefahr einer Verletzung der Binnenstruktur des Auges mit den Schneidwerkzeugen. Insgesamt ergibt sich durch die sich summierenden Ungenauigkeiten des Transplantats und des Trepanationsrandes eine schlechte Passung des Transplantats, was die vorübergehende Fixierung und den Heilungsprozeß erschwert. Die optischen Achsen des Augens und des Transplantats sind gewöhnlich mehr oder weniger gegeneinander verschoben, was zusätzlich das gewünschte optische Operationsresultat beein trächtigt. Schließlich ist der Zeitbedarf allein schon für die Vorbereitung der Empfängercornea ganz erheblich, wodurch sich die Gefahr von Operationszwischenfällen erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vor zuschlagen, die genau zylindrische Schnittflächen sowohl am Trepanationsrand der Empfängercornea als auch am Transplantat ergibt, die die Gefahr einer Verletzung der Binnenstruktur des Auges vermindert, eine bessere Übereinstimmung der Mittelachsen der Schnittkreise mit den jeweiligen Sehachsen der Augen ermög licht und die Vorbereitung der Empfängercornea zur Transplan tation zeitlich beschleunigt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der bekannten Vorgehensweise durch eine Vorrichtung gelöst, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß an einem fixierbaren Halter ein Saugnapf ange bracht ist, dessen mit den Mündungen von Saugkanälen versehene Anlagefläche der äußeren Oberflächenform der Cornea angenähert ist, und daß ein um seine Mittelachse drehbares, den Saugnapf umgebendes Rohrmesser in Achsrichtung bewegbar angeordnet ist.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung zielt darauf ab, auch den äußeren verbleibenden Teil der Cornea während des Schnitts festzuhalten und dadurch womöglich erst eine einwandfreie Trepanation zu ermöglichen. Dazu wird vorgeschlagen, daß der Saugnapf durch einen ringförmigen Spalt in einen dem auszu schneidenden zentralen Bereich der Cornea entsprechenden Innen teil und einen diesen umgebenden Ringteil getrennt ist, und daß das Rohrmesser mit seiner stirnseitigen Schneidkante in Achs richtung aus dem Spalt heraustretend gelagert ist.

Diese Vorrichtung eignet sich sowohl zur Gewinnung des Trans plantats als auch zur Vorbereitung der Empfängercornea. Der Saugnapf wird auf die Cornea aufgesetzt und hält diese ganz flächig durch Saugwirkung fest, sobald die einzelnen Saugkanäle mit einer gemeinsamen regelbaren Unterdruckquelle in Verbindung gebracht werden. So unterstützt kann jetzt die Cornea, die außerordentlich schneidzäh ist, mit dem aus dem Ringspalt aus tretenden Rohrmesser vollkommen durchgetrennt werden, wobei keine Gefahr einer weiteren inneren Verletzung besteht, da der Druck verlust der Vorkammer bei der Perforation kein Nachgeben der Cornea mehr bewirkt. Vorteilhafterweise kann nach dem Einschalten des Unterdrucks der Saugfuß samt der daran hängenden Cornea um wenige Bruchteile eines Millimeters angehoben werden. Dadurch entsteht in der Vorderkammer ein relativer Unterdruck, so daß bei der Perforation weder Kammerwasser noch die Iris herausgeschwemmt werden. Der Schnitt ist in wenigen Augenblicken durchgeführt, wonach die ausgeschnittene Corneascheibe mit dem Innenteil des Saugnapfes als Träger weggenommen werden kann.

Die konstruktiven Einzelheiten ergeben sich aus dem folgenden. Es wird vorgeschlagen, daß das Rohrmesser drehbar, aber axial unbeweglich auf einem Messerschieber gelagert ist, der seiner seits bezüglich des Saugnapfs parallel zur Rohrmesserachse geradlinig beweglich geführt und genau einstellbar ist. Das Rohrmesser kann aber auch unmittelbar an einem der beiden Teile des Saugnapf längsverschiebbar und genau einstellbar gelagert sein. Im letzteren Falle genügt es, an dem Rohrmesser zum Zwecke der Axialbewegung einen Lagerring anzubringen. Es genügt, wenn die Schneidtiefe bzw. der axiale Hub des Rohrmessers wenige Millimeter beträgt. Die Schneidbewegung des Messerschiebers bzw. des vorerwähnten Lagerrings kann von Hand, ggf. über eine geeignete Hebelübertragung, oder mit Hilfe einer selbsttätigen, insbesondere digital gesteuerten Antriebsvorrichtung erzeugt werden.

Die Schneidtiefe wird bestimmt durch den Überstand des Rohr messers bezüglich der Anlagefläche des Saugnapfs in der Nähe des Spaltes. Zweckmäßigerweise wird eine deutlich ablesbare Anzeige vorrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe die Schneidtiefe, z. B. in vergrößerten Symbolen oder in Ziffern, darstellbar ist.

Ein wesentliches Merkmal der Vorrichtung besteht ferner darin, daß die Beweglichkeit des Rohrmessers in Achsrichtung zwischen einer eingezogenen Bereitschaftsstellung und einer voreinstell baren extremen Schneidstellung begrenzt ist, sei es, daß ent sprechende mechanische Anschläge angebracht sind, auf welche die angetriebenen Teile auflaufen, oder daß der elektrische Antrieb mit einem zuverlässigen Endschalter ausgestattet ist. Jedenfalls läßt sich auf diese Weise erreichen, daß die Cornea mit Sicher heit vollkommen durchgetrennt wird und infolge ihrer Vakuum fixierung ein ausreichender Sicherheitsabstand zur Iris ver bleibt.

Die beiden durch den ringförmigen Spalt voneinander getrennten Saugnapfteile sind durch Arme oder andere Halteorgane, die an der vom Auge abgewandten Rückseite angreifen, miteinander verbunden. Durch diese Halteorgane führt je eine Saugleitung, an denen die Saugkanäle der Saugnapfteile angeschlossen sind. Um das Rohr messer von der Rückseite her in den ringförmigen Spalt einsetzen zu können, ist vorgesehen, die beiden Saugnapfteile einzeln vom Halter trennbar anzuordnen, d. h. den Saugnapf auseinandernehmbar zu machen. Dies ist übrigens auch für die Sterilisation der mit dem Auge in Berührung kommenden Teile zweckmäßig bzw. erforder lich. Insbesondere wird vorgeschlagen, daß achsparallele Führungen für wenigstens einen Teil des Saugnapfs am Halter vorgesehen sind, welche beim Abnehmen und Wiederaufsetzen die Handhabung erleichtern und die genaue gegenseitige Zentrierung der Saugnapfteile sicherstellen, damit sich das Rohrmesser trotz minimaler Bemessung des ringförmigen Spalts frei drehen kann.

Was den Antrieb des Rohrmessers angeht wird als bevorzugte Aus führungsform vorgeschlagen, daß es mit dem Rotor eines elek trischen Antriebsmotors, welcher die Halterung des Innenteils des Saugnapfs umschließt, fest verbunden ist (Direktantrieb). Der Stator dieses Antriebsmotors ist in diesem Fall mit dem Messer schieber fest verbunden bzw. bildet den Messerschieber. Wenn andererseits das Rohrmesser an der rückwärtigen Verlängerung des Innenteils des Saugnapfs drehbar und längsverschiebbar gelagert ist, dann kann es auch von einem am Halter befestigten Elektro motor mittels einer Antriebskupplung antreibbar sein, welche eine begrenzte axiale Schneidbewegung des Rohrmessers zuläßt, also beispielsweise mittels eines Riementriebs.

Das Rohrmesser könnte einen glatten oder welligen Schneidrand haben. Vorzugsweise ist jedoch die Schneidkante mit Zacken ver sehen, an denen Schneidfacetten angeschliffen sind, wobei die Drehrichtung so gewählt ist, daß sich ein ziehender Schnitt er gibt, d. h. der freiliegende Teil der Facette vorausläuft und der in die Cornea eindringende Teil der Facette nachläuft.

Um die Vorrichtung mit dem Saugnapf auf die Cornea des Patienten aufsetzen und während der Operation ruhighalten zu können wird vorgeschlagen, daß der Halter des Saugnapfs an einem dreidimen sional einstellbaren Stativ parallel zur Achse des Rohrmessers längsbeweglich geführt ist. Ist der Kopf des Patienten fixiert und das Stativ richtig eingestellt, so bewegt sich beim Ver schieben des Halters der Saugnapf axial auf die Cornea zu und beim Verschieben des Rohrmessers ergibt sich ein exakt zylind rischer Schnitt. Um das Corneazentrum genau zu treffen empfiehlt sich ein besonderes optisches Hilfsmittel. Es wird vorgeschlagen, daß ein optisches System zur Erzeugung eines sichtbaren Licht strahls vorgesehen ist, welcher in der Achse des Rohrmessers verläuft und den insoweit durchscheinend ausgebildeten Innenteil des Saugnapfs durchsetzt. Wenn dieser Leitstrahl einmal auf das Corneazentrum ausgerichtet ist, braucht nur noch der Abstand und das genaue Auflegen auf die Cornea beobachtet zu werden. Insbe sondere kann der sichtbare Leitstrahl durch den Vakuum-Sammel kanal im Halteorgan des Innenteils des Saugnapfs herangeführt werden und durch einen zentralen Saugkanal des Innenteils hin durchgehen, so daß ein Fenster oder eine Linse im Innenteil entbehrlich sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Axialschnitt eines Corneaautotrepans,

Fig. 2 in entsprechender Darstellung den unteren Teil des Saugnapfs und des Rohrmessers in größerem Maßstab und

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Ausschnitts aus dem unteren Teil des Rohrmessers in weiter vergrößertem Maßstab.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung ist an einem Stativ 1, das nur bruchstückhaft dargestellt ist, in Richtung des Pfeiles 2 genau parallel zur Mittelachse 3 eines Rohrmessers 4 verstellbar gelagert. Der ringförmige Messerkopf 5 mit trapez förmige Querschnitt ist mittels einer Rändelmutter 6 mit der hohlen Welle 7 des Rotors 8 eines Elektromotors verbunden. Der Rotor ist mittels zweier axial und radial führender Lager 9 in einem Stator 10 gelagert, der als Schieber ausgebildet ist und sich in Richtung des Pfeiles 11 ebenfalls genau parallel zur Achse 3 bezüglich eines Halters 12 bewegen kann. Der Halter 12 ist seinerseits - wie erwähnt - am Stativ 1 beweglich gelagert. Die Bewegung des Stators 10 gegenüber dem Halter 11 bewirkt die Schneidbewegung des Rohrmessers 4 und beträgt nur wenige Millimeter.

An dem Halter 12 ist mittels einer Steckkupplung 13, deren Führungsrichtung parallel zur Achse 3 verläuft, ein Arm 14 angebracht, dessen unteres Ende als Saugring 15 ausgebildet ist. Andererseits ist der Halter 12 fest verbunden mit einem Stehrohr 16, das sich koaxial durch den Rotor 8 und das Rohrmesser 4 hindurch erstreckt und an seinem unteren Ende einen zylindrischen Saugfuß 17 trägt, der mittels einer Schraubkupplung 18 ange schlossen ist. Der Innendurchmesser des Saugrings 15, der Außendurchmesser des Saugfußes 17 und der Innen- und Außendurch messer des Rohrmessers 4 sind so aufeinander abgestimmt, daß sich das Rohrmesser drehen und in Achsrichtung verschieben kann, wobei jedoch das Lagerspiel so gering wie möglich gehalten ist.

In der Stellung nach Fig. 1 ist das Rohrmesser 4 in den ring förmigen Spalt zwischen dem Saugring 15 und dem Saugfuß 17 ein gezogen (Bereitschaftsstellung). Man erkennt, daß die beiden erwähnten Teile zusammen an ihrer nach unten gewandten Seite eine kugelähnliche Einwölbung bilden, die der Oberflächenform der Cornea 19 (Fig. 2) ungefähr nachgebildet ist. An diesen gewölbten Flächen enden mehrere dünne Saugkanäle 20, weshalb die beiden Teile 15 und 17 zusammen als Saugnapf bezeichnet werden. Die Saugkanäle 20 des Saugrings 15 enden in einem Ringkanal 21, der über einen Sammelkanal 22 durch den Arm 14 und den Halter 12 zu einem Saugluftanschluß 23 geführt ist. Die Saugkanäle 20 des Saugfußes 17 vereinigen sich in einem zentralen Sammelkanal 24 des Stehrohres 16 und führen ebenfalls zum Saugluftanschluß 23. In dem Sammelkanal 22 ist ein Sperrventil 25 angeordnet.

Zur genauen Positionierung der Vorrichtung ist auf dem Halter 12 mit Hilfe einer Steckvorrichtung 26 ein optisches System mit Lichtquelle aufgesetzt, welches ein feines Strahlenbündel sicht baren Lichts durch den axial nach oben verlängerten Sammelkanal 24 schickt. Dieses Strahlenbündel verläuft genau in der Mittel achse 3 und verläßt schließlich den Saugfuß 17 durch den zentralen kurzen Saugkanal 27. In Fig. 2 ist dieses Strahlen bündel durch den Pfeil 28 angedeutet.

Fig. 3 zeigt in Vergrößerung den Schneidrand des Rohrmessers 4. An den Flanken der sägezahnförmigen Zacken 29 sind Schneid facetten 30 angeschliffen. Die Drehrichtung des Rohrmessers ist so gewählt, daß sich der dargestellte Schneidrand in Richtung des Pfeiles 31 bewegt.

Zur Vorbereitung der Empfängercornea auf eine Transplantation wird der Kopf des Patienten ruhiggestellt und die beschriebene Vorrichtung am Stativ 1 in einem Abstand vom Auge so positio niert, daß das axiale Leitstrahlenbündel möglichst genau in der Sehachse auf das Corneazentrum trifft. Nunmehr wird der Halter 11 auf das Auge zubewegt, bis der Saugnapf auf der Cornea genau aufliegt. Durch Einschalten der Saugluft wird die Cornea an den Saugnapf angezogen. Nunmehr wird das Rohrmesser 4 mit Hilfe seines Motorantriebes in Drehung versetzt und der Stator 10 bezüglich des Halters 12 um ein genau vorbestimmtes Maß nach unten bewegt. Dadurch tritt das Rohrmesser aus dem Ringspalt des Saugnapfes heraus und durchschneidet die Cornea. Dies ist in Fig. 2 gezeigt. Durch Schließen des Sperrventils 25 kann nun der Sammelkanal 22 abgesperrt werden, so daß der Saugring 15 die Cornea freigibt, worauf die Vorrichtung wieder nach oben gefahren wird. Dabei wird das herausgetrennte Corneascheibchen am Saugfuß 17 haftend mitgenommen. Vorteilhafterweise dauert dieser Vorgang insgesamt nur etwa eine Minute.

In ähnlicher Weise erfolgt der Schnittvorgang bei der Gewinnung des Transplantats aus einem Leichenauge. Hierzu wird jedoch der Autotrepan vorzugsweise um 180° gedreht, so daß die Saugnapf teile nach oben stehen. Dann wird die Leichencornea mit dem Epithel nach unten (bzw. dem Endothel nach oben) aufgelegt. Das Transplantat kann nach Zurücknehmen des Rohrmessers 4 in den ringförmigen Schlitz zwischen den Saugnapfteilen und nach Ab stellen des Unterdrucks am Saugfuß 17 vorsichtig abgenommen werden.

Zum Auswechselns des Rohrmessers wird zunächst die Steckkupplung 13 gelöst und der Arm 14 mit dem Saugring 15 nach unten abge nommen. Jetzt kann nach Lösen der Rändelmutter 6 das Rohrmesser abgezogen werden. Gegebenenfalls stehen weitere Saugfüße 17 und zugehörige Saugringe 15 mit leicht geänderter Form der Anlege fläche sowie anderen Durchmessern zur Verfügung.

1 Stativ
2 Pfeil
3 Achse
4 Rohrmesser
5 Messerkopf
6 Rändelmutter
7 Welle
8 Rotor
9 Lager
10 Stator
11 Pfeil
12 Halter
13 Steckkupplung
14 Arm
15 Saugring
16 Stehrohr
17 Saugfuß
18 Schraubkupplung
19 Cornea
20 Saugkanäle
21 Ringkanal
22 Sammelkanal
23 Saugluftanschluß
24 Sammelkanal
25 Sperrventil
26 Steckvorrichtung
27 zentraler Saugkanal
28 Strahlenbündel
29 Zacke
30 Schneidfacette
31 Pfeil

Claims

1. Vorrichtung zum Herausschneiden eines kreisscheiben förmigen zentralen Teils der Cornea des menschlichen Auges zu Zwecken der perforierenden Keratoplastik, dadurch gekennzeichnet, daß an einem fixierbaren Halter (12) ein Saugnapf (17) angebracht ist, dessen mit den Mündungen von Saugkanälen (20) versehene Anlagefläche der äußeren Oberflächenform der Cornea (19) ange nähert ist, und daß ein um seine Mittelachse drehbares, den Saug napf (17) umgebendes Rohrmesser (4) in Achsrichtung bewegbar an geordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugnapf durch einen ringförmigen Spalt in einen dem auszu schneidenden zentralen Bereich der Cornea (19) entsprechenden Innenteil (17) und einen diesen umgebenden Ringteil (15) getrennt ist, und daß das Rohrmesser (4) mit seiner stirnseitigen Schneid kante in Achsrichtung aus dem Spalt heraustretend gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrmesser 4 drehbar, aber axial unbeweglich auf einem Messerschieber ( 10) gelagert ist, der bezüglich des Saugnapfs parallel zur Rohrmesserachse (3) geradlinig beweglich geführt und genau einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrmesser (14) an einem der beiden Teile des Saugnapfs (15, 17) längsverschiebbar und genau einstellbar gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Überstand des Rohrmessers bezüglich der Anlage fläche des Saugnapfs im Bereich des Spalts bestimmte Schneidtiefe mit Hilfe einer Anzeigevorrichtung darstellbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beweglichkeit des Rohrmessers in Achsrichtung zwischen einer eingezogenen Bereitschaftstellung und einer voreinstellbaren extremen Schneidstellung begrenzt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Saugnapfteile einzeln vom Halter trennbar und dadurch auseinandernehmbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß achsparallele Führungen (13) für wenigstens einen Teil (15) des Saugnapfs vorgesehen sind, welche beim Abnehmen und Wiederauf setzen die Handhabung erleichtern.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrmesser (4) mit dem Rotor (8) eines elektrischen An triebsmotors, welcher die Halterung (10) des Innenteils (17) des Saugnapfs umschließt, fest verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrmesser von einem am Halter befestigten Elektromotor mittels einer Antriebskupplung antreibbar ist, welche eine axiale Schneidbewegung des Rohrmessers zuläßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrmesser an seiner Schneidkante Zacken (29) mit ange schliffenen Schneidfacetten (30) hat, die bei der Drehbewegung vorauslaufen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (12) des Saugnapfs an einem dreidimensional einstell baren Stativ (1) in Richtung der Achse (3) des Rohrmessers längs beweglich geführt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein optisches System zur Erzeugung eines sichtbaren Leitstrahls (27) vorgesehen ist, welcher in der Achse (3) des Rohrmessers verläuft, den insoweit durchscheinend ausgebildeten Innenteil des Saugnapfs durchsetzt und auf das Corneazentrum ausrichtbar ist.