DE3840609A1 - Laserskalpell - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spitze für ein Laserskalpell zur chirurgischen und dermatologischen Anwendung am lebenden Men­ schen.

Für die Anwendung in der Laserchirurgie ist für die Arbeit mit Laserstrahlen ein geeignetes optisches System erforderlich, um den Laserstrahl in der Praxis handhaben zu können und mög­ lichst gute und reproduzierbare Eigenschaften in der Schneid-, Koagulations- und Vaporisationswirkung zu erreichen.

Dieses System soll bei Routineeingriffen am lebenden menschli­ chen Gewebe einsetzbar sein und einen möglichst störungsfreien Ablauf des Eingriffs gewährleisten.

Das Skalpell soll problemlos sterilisierbar und demontierbar sein. Die Montage der Skalpellspitzen soll ohne Bruchgefahr für die eigentlichen Spitzen erfolgen.

Die Übertragung des Laserstrahls vom System zum Auskoppelmedi­ um (Skalpellspitze) ist bekannt und wird durch entsprechende Lichtleitfasern gewährleistet.

Dabei werden verschiedene Applikationen der Auskopplung am En­ de der Lichtleitfaser eingesetzt.

• a. Konvexe Auskoppelfläche mit Fokussierung des Laserstrahls, parallel oder als Streustrahlung. Bei diesem System ist die Wirkung und die Schneidtiefe gering. Die Faserenden werden hoch beansprucht und haben eine relativ kurze Einsatzzeit. Außerdem besteht Bruchgefahr infolge Thermoschock bei Berüh­ rung mit Flüssigkeit. Diese Störungen führen häufig zur Unter­ brechung des Eingriffs.
• b. Saphirspitzen zum Auskoppeln der Laserstrahlung sind be­ kann aus Pat. WO 85/05 262 + WO 85/05 263. Diese Spitzen werden im Einsatz direkt mit dem Gewebe in Kontakt gebracht und bewirken aufgrund der hohen Erwärmung eine zusätzliche thermische Schneid- und Koagulationswirkung.

Dieser Werkstoff erfordert die Herstellung exakt in der opti­ schen Achse des Kristalls um Polarisationseffekte zu vermeiden.

Geringe Abweichungen von dieser Achse bewirken eine Änderung der Brechungsindizes für den durchlaufenden Strahl und eine Linearpolarisation desselben, was zu einem undefinierten Strahlverlauf und damit zu einem resultierenden nicht reprodu­ zierbaren Strahlprofil führt.

Die Folge sind nicht reproduzierbare Schneid- und Koagulations­ ergebnisse.

Im klinischen Einsatz zeigte sich, daß die Schmelztemperatur des Saphirs (vermutlich infolge der Strahlabsorption an Ein­ schlüssen) häufig überschritten wird. Daneben wurden häufig explosionsartige Zerstörungen der Spitzen im Einsatz beobach­ tet.

Eine weiterer Nachteil des Saphirs ist die geringere mechani­ sche Belastbarkeit im Winkel von 90° zur optischen Achse.

Bekannt ist, die Skalpellspitzen mit Ringnuten zu versehen, in die ein Teil der Aufnahmehülse zur Sicherung gegen herausfal­ len einrolliert wird. Dabei besteht die Gefahr der Kerbwirkung in der Nut und die Gefahr, daß die Spitze im Gebrauch oder bei mechanischer Beanspruchung bricht.

Die Sterilisierung und Reinigung ist wegen der engen Ringspal­ te problematisch.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, einkristallinen Spinell im System MgO-Al₂O₃ als Werkstoff zur Herstellung von Laserskal­ pellspitzen zu verwenden. Die Vorteile liegen im höheren Schmelzpunkt des Werkstoffs, der eine höhere Arbeitstemperatur ermöglicht. Da der Werkstoff optisch isotrop ist, muß bei der Bearbeitung eine Kristallachse nicht berücksichtigt werden.

Damit verbunden sind eine höhere Schneidleistung, kein Ab­ schmelzen der Spitzen und eine höhere Unempfindlichkeit gegen Thermoschocks.

Bedingt durch die besseren Werkstoffwerte besteht die Möglich­ keit Skalpellspitzen mit Schneiden herzustellen, die es wahl­ weise ermöglichen, einen Eingriff mit oder ohne Laserunter­ stützung durchzuführen.

Die Fassung der Spitzen erfolgt vorteilhaft durch ein koaxial gekühltes Energiezuführungssystem, bei dem die, für das Ende der Lichtleitfaser notwendige Kühlflüssigkeit zur Verminderung der Bildung von Gasblasen durch den Mantel des Koaxialsystems abgesaugt wird.

Diese Lösung hat beim Eingriff weniger störende Einflüsse zur Folge, da keine Kühlflüssigkeit aus dem Ende des Skalpells aus­ tritt, die den Blick auf die Eingriffsstelle beeinträchtigt.

Die Fixierung der Spitzen erfolgt in einem Fall durch das Ver­ spannen eines keilförmigen Ringes Fig. 9, Ziff. 910, mit guter Wärmeleitfähigkeit z. B. aus Silber in der Fassung. Damit wird eine zuverlässige Festlegung und Abdichtung erreicht.

Ein weiterer Vorschlag sieht die Fixierung der Spitzen in der Fassung durch den Einsatz achsial verspannter Dichtringe Fig. 8, Ziff. 810, vor, die ein leichtes Auswechseln, bzw. demontieren der Spitzen gewährleisten.

Eine feste Montage der Spitzen kann dadurch erfolgen, daß eine keramische Vergußmasse, Fig. 10, Ziff. 102 in einen Ringkanal eingeführt und zur Festlegung der Spitzen gesintert wird.

Die Abdichtung des Spitzenhalters und des koaxialen Kühlsy­ stems gegen den Skalpellgriff erfolgt durch achsial wirkende Dichtringe, Fig. 7, Ziff. 751/752, die eine zuverlässige Ab­ dichtung gewährleisten und bei einer Demontage des Systems, zur Überholung oder Sterilisation leicht ausgetauscht werden können.

Die Fassung enthält ferner eine oder mehrere konzentrisch an­ geordnete Führungen Fig. 8, Ziff. 715 für den Lichtwellenleiter, die von der Kühlflüssigkeit durchflossen werden.

Nach dem Entfernen der Fassung von Skalpellgriff liegt das Faserende offen und kann gereinigt, bzw. bei Bedarf nachbear­ beitet werden.

Zur Nacharbeit ist lediglich eine entsprechende Aufnahmevor­ richtung erforderlich.

Das gezeigte System erleichtert den Umgang mit dem Laserskal­ pell und sichert einen weitgehend störungsfreien Betrieb durch geregelte Betriebsbedingungen.

Claims (10)

1. Laserskalpell, dadurch gekennzeichnet, daß die eigentliche Skalpellspitze aus monokristallinem Spinell im System MgO-Al₂O₃ besteht.

2. Laserskalpell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Skalpellspitze Fig. 1-5 aus der Halterung Fig. 7-9 zu Rei­ nigungszwecken herausnehmbar ist.

3. Laserskalpell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Laserskalpell eine koaxiale Kühlmittelführung Fig. 7 Ziff. 755/756 besitzt, die die Laserenergie führende Faser umspült und deren abfließendes Kühlmittel durch eine weitere, außen­ liegende Kühlmittelführung zurückgeführt wird.

4. Laserskalpell nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung für die Skalpellspitze eine nockenartige, auf den Umfang verteilte Führung für die Laserenergie führende Fa­ ser besitzt, Fig. 8 Ziff. 715 die vom Kühlmittel um- und durch­ spült wird.

5. Laserskalpell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Skalpellspitze Fig. 5, eine messerartige Schneide besitzt, die es dem Operateur ermöglicht, wahlweise mit oder ohne La­ serunterstützung zu schneiden.

6. Laserskalpellspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Skalpellspitze Fig. 6 an der Einkoppelstelle der Glasfaser mit einer Bohrung versehen ist.

7. Laserskalpellspitze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß Glasfaser Fig. 6 in diese Bohrung eingeklebt ist.

8. Laserskalpellspitze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß Glasfaser Fig. 6 in diese Bohrung eingeschmolzen ist.

9. Laserskalpellspitze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß Glasfaser Fig. 6 in diese Bohrung, z. B. mit Glaslot eingelötet ist.

10. Laserskalpellspitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mantelfläche der Skalpellspitze mit einer reflek­ tierenden Metallschicht versehen ist, die im Bereich der Ein­ kopplung und des Arbeitsquerschnitts unterbrochen ist.