DE3909055A1 - Vorrichtung zur refraktiven bearbeitung von hornhauttransplantaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur refraktiven Bearbei­ tung von Hornhauttransplantaten mit einer Halterung, die eine Formfläche hat, an der eine Hornhautlamelle zur Bearbeitung mit einem Schneidwerkzeug in bündiger Anlage fixierbar ist, und mit an der Formfläche mündenden Kanälen, an die sich ein Unterdruck anlegen läßt.

Bei einem bekannten Verfahren zur refraktiven Bearbeitung von Hornhauttransplantaten wird dem Auge eines Patienten operativ eine Hornhautlamelle entnommen und tiefgefroren. Sodann erfolgt eine Bearbeitung des tiefgefrorenen Hornhautgewebes an einer Tiefkühl-Drehbank. Das Gewebe wird in einer Weise, die im wesent­ lichen den Bearbeitungsmethoden von Kontaktlinsen entspricht, in die gewünschte refraktive Form gebracht. Das Gewebe kann direkt nach der Bearbeitung auf der Drehbank aufgetaut und trans­ plantiert oder für eine Transplantation zu einem späteren Zeit­ punkt gefriergetrocknet aufbewahrt werden.

Dieses Verfahren erlaubt es in vorteilhafter Weise, einem Patien­ ten eine seinem eigenen Auge entnommene und refraktiv bearbeitete Lamelle zu retransplantieren. Die optischen Eigenschaften der Lamelle lassen sich so gezielt beeinflussen, und dank der be­ stehenden Gewebeverträglichkeit ist ein guter Heilungsverlauf gesichert. Nachteilig ist, daß die Ultrastruktur des Gewebes durch das Einfrieren verändert wird, was eine Einschränkung in der erreichbaren Transparenz nach der Transplantation zur Folge hat.

Es wurde auch bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, mit der sich eine Hornhautlamelle ohne Ein­ frieren refraktiv bearbeiten läßt. Die Lamelle wird dem Auge mit einem oszillierenden Keratom nach Barraquer entnommen und unter Verformung auf eine Halterung gespannt, die eine Formfläche hat, an der die Außenseite der Hornhautlamelle zur Anlage kommt. Die Lamelle wird am Rand der Formfläche mit einem Klemmring festgespannt und dadurch fixiert. Auf der Formfläche münden eine Anzahl Kanäle kleinen Durchmessers, an die sich ein Unter­ druck anlegen läßt, um die zwischen Lamelle und Formfläche be­ findliche Luft abzusaugen, so daß sich die Lamelle bündig an die Formfläche legt. Mit dem in den Kanälen herrschenden Saug­ druck wird keine bzw. keine nennenswerte Haltewirkung auf die Lamelle ausgeübt. Hierzu dient der Klemmring. Über die an der Formfläche fixierte Lamelle wird sodann ein planer Schnitt mit dem oszillierenden Keratom nach Barraquer ausgeführt und derart Gewebe an der Innenseite der Lamelle abgetragen, daß nach der Transplantation der Lamelle der gewünschte refraktive Effekt eintritt. Bei Verwendung einer konvexen, in der Mitte erhabenen Formfläche erfolgt ein zentraler refraktiver Schnitt, bei dem Gewebe in der Lamellenmitte abgeträgen wird. Nach der Transplan­ tation ist die Hornhautlamelle dadurch abgeflacht und in ihrer Brechkraft reduziert. Bei Verwendung einer konkaven, in der Mitte vertieften Formfläche erfolgt ein peripherer refraktiver Schnitt, als dessen Ergebnis die Hornhautlamelle nach der Trans­ plantation stärker gekrümmt und in ihrer Brechkraft erhöht ist.

Die bekannte Vorrichtung ist apparativ recht aufwendig und in der Bedienung kompliziert. Die Fixation der Lamelle mit einem Klemmring ist umständlich und führt zu einer mechanischen Defor­ mierung insbesondere des Transplantatrands, dessen Gewebe durch Quetschungsphänomene undefinierten Veränderungen unterliegt. Es besteht deshalb nicht die Möglichkeit, eine von dem Auge des zu behandelnden Patienten selbst stammende Hornhautlamelle refraktiv zu bearbeiten und dem Patienten zu retransplantieren, da ein entsprechendes Lentikel durch die mechanische Klemmung am Rand zu starken Beeinträchtigungen unterliegt. Man ist also auf Hornhautgewebe eines Spenders angewiesen, was sich wegen bestehender Gewebeunverträglichkeiten nachträglich auf den Hei­ lungsverlauf und -erfolg auswirken kann. Das Lentikel muß in relativ aufwendiger Weise aus dem refraktiv behandelten Hornhaut­ gewebe herauspräpariert werden, wobei sich Dicke und vor allem Durchmesser des Lentikels nicht immer exakt kontrollieren lassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine unaufwendige und bedienungs­ freundliche Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, mit der Hornhautlamellen ohne Tiefgefrieren und ohne mechanische Beein­ trächtigung oder Beschädigung des Gewebes refraktiv bearbeitet werden können, so daß die Retransplantation einer von einem Auge des Patienten selbst stammenden Hornhautlamelle ohne Ein­ schränkung von deren Transparenz möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der genannten Art die Halterung mit Ansaugkanälen versehen und die Hornhaut­ lamelle allein durch den in den Ansaugkanälen herrschenden Saug­ druck an der Formfläche gehalten.

Bei einem Ansaugen an die Formfläche werden die mit dem mechani­ schen Festklemmen einer Hornhautlamelle einhergehenden Gewebe­ quetschungen vermieden. Für die Anfertigung eines refraktiven Lentikels, bei dem ein definierter Durchmesser, ein frei wähl­ bares Längsprofil sowie eine über den gesamten Umfang definierte Geometrie eingehalten werden sollen, ist nicht mehr die Präpara­ tion einer Hornhautlamelle erforderlich. Vielmehr können jetzt von menschlichen Spender-Hornhäuten mit definiertem Durchmesser trepanierte Scheiben ganzer Dicke eingespannt werden, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in beliebiger Form refraktiv geschnitten werden können.

Vorzugsweise münden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung einige wenige Kanäle kleineren Durchmessers im Mittelbereich der Form­ fläche, während an der Peripherie der Formfläche eine große Zahl von Ansaugkanälen größeren Durchmessers vorgesehen ist. Die kleineren Kanäle haben die nach dem Stand der Technik be­ kannte Funktion, die Luft zwischen Hornhautlamelle und Formfläche abzusaugen und die Hornhautlamelle in bündige Anlage mit der Formfläche zu bringen. Die peripheren Ansaugkanäle größeren Durchmesseres treten hingegen an die Stelle der bekannten Klemm­ halterung. Bei Anschluß an ein und diesselbe Unterdruckquelle wirkt an den Ansaugkanälen eine wesentlich höhere Haltekraft, als an den kleinen mittigen Entlüftungskanälen. Durch eine ge­ eignete Wahl von Anzahl und Durchmesser der Ansaugkanäle ist es nach den Feststellungen der Erfindung möglich, eine Hornhaut­ lamelle für den refraktiven Schneidvorgang sicher zu fixieren, ohne das Hornhautgewebe zu beschädigen. Vorzugsweise sind die Ansaugkanäle in mehreren konzentrischen Lochkreisen eng benach­ bart um die Formfläche herum angeordnet.

Die Halterung kann einen mit den Ansaugkanälen versehenen Ring­ körper aufweisen, in dem ein separater, die Formfläche aufwei­ sender Kern fest angeordnet ist. Die Ausbildung des Kerns als separates Teil ermöglicht es, einen Satz Kerne mit konkaven und konvexen Formflächen unterschiedlicher Krümmung mit bauglei­ chen Ringkörpern zu kombinieren. Man hat so einen modularen Aufbau der Halterung mit wenig Systemkomponenten. Eine normaler­ weise nicht zu lösende Verbindung zwischen Kern und Ringkörper empfiehlt sich wegen der erforderlichen mechanischen Präzision, die am besten durch eine Justierung seitens des Herstellers zu gewährleisten ist.

Die Ansaugkanäle können an einer vorzugsweise ebenen Stirnfläche des Ringkörpers münden.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Halterung einen die Formfläche umschließenden Randsteg, der die Zentrierung einer Hornhautlamelle erleichtert. Für konvexe Formflächen kann ein höherer, und für konkave Formflächen ein niedrigerer Randsteg vorgesehen sein.

Der Randsteg kann von einem separaten, an dem Ringkörper fest angeordneten Außenring gebildet sein. Man kann so einen Satz Außenringe mit Randstegen unterschiedlicher Höhe versehen und diese mit baugleichen Ringkörpern baukastenartig kombinieren. Wegen der erforderlichen Präzision empfiehlt sich auch hier eine normalerweise nicht zu lösende Verbindung zwischen Ring­ körper und Außenring.

Das für die refraktive Bearbeitung eingesetzte Schneidwerkzeug arbeitet vorzugsweise mit einer kreisrunden rotierenden Klinge. Vorzugsweise kommt ein Rotorkeratom nach Draeger zum Einsatz, welches einen wesentlich geringeren Schneiddruck auf das Gewebe ausübt, als ein oszillierendes Keratom. Man muß dementsprechend die Hornhautlamelle während des Schneidvorgangs auch nur mit einer geringeren Haltekraft, die durch den Saugdruck in den Ansaugkanälen ohne Beschädigung des Gewebes leicht aufgebracht werden kann, an der Formfläche fixieren. Ein weiterer Vorteil eines Rotorkeratoms ist der saubere, stufenlose Schnitt.

Bei dem refraktiven Schnitt sollte das Rotorkeratom mit einer hohen Klingendrehzahl und niedrigen Vorschubgeschwindigkeit arbeiten, damit ein geringer Schneiddruck auf die an der Form­ fläche festgesaugte Hornhautlamelle ausgeübt wird.

Das Schneidwerkzeug kann mit einer Spülmittelleitung versehen sein, durch die eine Applikation von Spülmittel an die schnei­ dende Klinge erfolgt. Damit wird die mechanische und thermische Belastung des Gewebes weiter reduziert und die Qualität des refraktiven Schnitts verbessert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer Halterung für eine Hornhautlamelle;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Halterung mit Blick in Richtung II von Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die zusammen mit einem Rotor­ keratom dargestellte Halterung;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine modular aufgebaute Halte­ rung mit einem Kern, der eine stark konvex gekrümmte Formfläche hat;

Fig. 5 in entsprechender Darstellung einen Kern mit einer schwach konvex gekrümmten Formfläche; und

Fig. 6 einen Fig. 4 entsprechenden Längsschnitt durch eine Halterung mit einem Kern, der eine konkav gekrümmte Formfläche hat.

Die in Fig. 1 dargestellte Halterung hat einen im wesentlichen zylindrischen Hohlkörper 10 mit einer an der Stirnseite ausgebil­ deten flachen Vertiefung 12, die eine Hornhautlamelle aufnimmt, an der ein refraktiver Schnitt vorgenommen werden soll. Die Vertiefung 12 ist im Grundriß kreisrund und mittig an der Stirn­ seite des Hohlkörpers 10 ausgenommen, wodurch ein durch zur Zentrierung der Hornhautlamelle dienender Randsteg 14 gebildet ist.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 5 ist der Boden der Vertiefung im Mittelbereich konvex gewölbt, so daß eine rotationssymmetrische Formfläche mit einem erhabenen Zentrum gebildet ist. Gemäß Fig. 6 kann der Boden der Vertiefung aber auch konkav sein und eine rotationssymmetrische Formfläche 18 bilden, die sich zum Zentrum hin senkt. An der Peripherie 20 ist der Boden der Vertiefung 12 eben. Hier münden eine große Zahl eng benachbart angeordneter, axialer Ansaugkanäle 22, die einen relativ großen, untereinander gleichen Durchmesser haben. Gemäß Fig. 2 können die Ansaugkanäle 22 in drei konzentrischen Lochkreisen unter einem Winkelabstand angeordnet sein, der inner­ halb eines Lochkreises gleich ist. Der innere, unmittelbar an den Rand der Formfläche 16, 18 angrenzende Lochkreis weist acht­ zehn der mittlere Lochkreis ebenfalls achtzehn und der äußere Lochkreis sechsunddreißig Ansaugkanäle 22 auf.

An der Formfläche 16, 18 münden einige wenige axiale Kanäle 24, 26, die einen wesentlich kleineren, untereinander wiederum gleichen Durchmesser haben als die Ansaugkanäle 22. Gemäß Fig. 2 sind ein zentraler Kanal 24 und vier auf etwa halbem Radius der Formfläche 16 im Quadranten darum herum angeordnete äußere Kanäle 26 vorgesehen.

Die Ansaugkanäle 22 und mittigen Kanäle 24, 26 führen in einen abgeschlossenen Innenraum 28 des Hohlkörpers 10, an den sich eine Unterdruckquelle anschließen läßt. Bei einem Saugdruck von ca. 0,8 bar ist für die Ansaugkanäle 22 ein Durchmesser von ca. 0,5 mm bevorzugt, während die mittigen Kanäle einen Durchmesser von nur ca. 0,25 mm haben.

Zur Durchführung eines refraktiven Schnitts wird die Hornhautla­ melle mit der Außenseite nach unten in die Vertiefung 12 der Halterung eingelegt und durch den wirkenden Saugdruck in bündige Anlage mit der Formfläche 16, 18 festgesaugt. Die mittigen Kanäle 24, 26 dienen dabei im wesentlichen der Entlüftung, während der in den Ansaugkanälen 22 herrschende Saugdruck die Hornhautla­ melle an der Halterung fixiert. Sie erfährt dabei eine durch die Kontur der Formfläche 16, 18 bestimmte Verformung. Dem ge­ wünschten refraktiven Schnitt entsprechend kommen Halterungen mit verschiedenen Formflächen 16, 18 zum Einsatz.

Der refraktive Schnitt wird mit einem in Fig. 3 schematisch dargestellten Rotorkeratom 30 durchgeführt, das eine kreisrunde Klinge 32 hat, die mit hoher Drehzahl rotiert. Das Keratom führt eine durch den Pfeil 34 angedeutete langsame Vorschubbewegung quer zu der Zylinderachse der Halterung durch. Bei einem Klingen­ durchmesser von ca. 20 mm liegt die Drehzahl der Klinge vor­ zugsweise im Bereich zwischen 500 und 800 Umdrehungen pro Minu­ te, während die Vorschubgeschwindigkeit des Keratoms 30 vorzugs­ weise ca. 0,7 bis 1 mm pro Sekunde beträgt.

Die Klinge 32 fährt mit sehr geringem Abstand über den Randsteg 14 der Halterung und trägt Gewebe von der Hornhautlamelle ab. Bei Einsatz einer konvexen Formfläche 16 erfolgt ein zentraler refraktiver Schnitt, durch den an der Innenseite der Hornhautla­ melle in deren Mittelbereich Gewebe abgetragen wird. Bei Verwen­ dung einer konkaven Formfläche 18 wird mit einem peripheren refraktiven Schnitt Gewebe vom innenseitigen Rand der Hornhautla­ melle abgetragen.

Während des Schneidvorgangs ist die Hornhautlamelle allein durch den an den Innenraum 28 des Hohlkörpers 10 angelegten Saugdruck auf der Halterung fixiert. Durch eine Spülmittelleitung 36, die oberhalb der Klinge 32 an dem Rotorkeratom 30 angebracht ist und dessen Vorschubbewegung mitmacht, kann eine Zufuhr von Spülmittel an die in das Hornhautgewebe eindringende Vorderkante der rotierende Klinge 32 erfolgen.

In Fig. 4 bis 6 sind aus Modulkomponenten aufgebaute Halterungen für Hornhautlamellen dargestellt. Die Halterungen haben jeweils einen baugleichen Ringkörper 38, der mit einer größeren Zahl von Ansaugkanälen 22 relativ großen Durchmessers versehen ist. In dem Ringkörper 38 sitzt ein die Formfläche 16, 18 aufweisender Kern 40, 42, 44 mit einigen wenigen mittigen Kanälen 24, 26 erheblich kleineren Durchmessers. An der äußeren Peripherie des Ringkörpers 38 ist in konzentrischer Anordnung ein Außenring 46, 48 angeordnet, der über die Stirnseite 50 des Ringkörpers 38 vorsteht und einen die Hornhautlamelle zentrierenden Randsteg 14 bildet. Die genannten Teile sind austauschbar. Sie bestehen vorzugsweise aus Stahl und sind in justierter Anordnung fest miteinander verschraubt 52. Eine jede Halterung bildet eine von dem Anwender normalerweise nicht zu demontierende Einheit.

Der Kern 40 in Fig. 4 hat eine relativ stark gekrümmte konvexe Formfläche 16 für einen viel Gewebe abtragenden zentralen refrak­ tiven Schnitt. An dem Kern 42 gemäß Fig. 5 ist eine schwach gekrümmte konvexe Formfläche 16 für einen wenig Gewebe abtragen­ den zentralen refraktiven Schnitt ausgebildet. Fig. 6 schließlich zeigt einen Kern 44 mit konkaver Formfläche 18 für einen peri­ pheren refraktiven Schnitt. Dieser Kern 44 ist mit einem Außen­ ring 48 kombiniert, der einen niedrigeren Randsteg bildet, als der für Kerne 40, 42 mit konvexer Formfläche 16 verwendete Außenring 46.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung findet eine Reduktion des Schneidvorgangs auf wenige Komponenten statt. Die Vorrichtung kann innerhalb weniger Minuten montiert und die Präparation des Gewebes durchgeführt werden.

Liste der Bezugszeichen

10 Hohlkörper
12 Vertiefung
14 Randsteg
16 konvexe Formfläche
18 konkave Formfläche
20 Peripherie
22 Ansaugkanal
24 zentraler Kanal
26 Kanal
28 Innenraum
30 Rotorkeratom
32 Klinge
34 Pfeil
36 Spülmittelleitung
38 Ringkörper
40 Kern
42 Kern
44 Kern
46 Außenring
48 Außenring
50 Stirnseite
52 Schraube

Claims (13)

1. Vorrichtung zur refraktiven Bearbeitung von Hornhauttrans­ plantaten mit einer Halterung, die eine Formfläche hat, an der eine Hornhautlamelle zur Bearbeitung mit einem Schneidwerkzeug in bündiger Anlage fixierbar ist, und mit an der Formfläche mündenden Kanälen, an die sich ein Unter­ druck anlegen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung mit Ansaugkanälen (22) versehen und die Hornhautlamelle allein durch den darin herrschenden Saugdruck an der Form­ fläche (16, 18) gehalten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittelbereich der Formfläche (16, 18) einige wenige Kanäle (24, 26) kleineren Durchmesseres münden und an der Peripherie (20) der Formfläche (16, 18) eine große Zahl von Ansaug­ kanälen (22) größeren Durchmesseres vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugkanäle (22) in mehreren konzentrischen Loch­ kreisen eng benachbart um die Formfläche (16, 18) herum angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zu der Halterung ein mit den Ansaugkanälen (22) versehener Ringkörper (38) gehört, in dem ein separater, die Formfläche (16, 18) aufweisender Kern (40, 42, 44) fest angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ansaugkanäle (22) an einer vorzugsweise ebenen Stirnfläche (50) des Ringkörpers (38) münden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Satz Kerne (40, 42, 44) mit konkaven und konvexen Formflächen (16, 18) unterschiedlicher Krümmung.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halterung einen die Formfläche (16, 18) umschließenden, nach außen abstehenden Randsteg (14) hat.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für konvexe Formflächen (16) ein höherer, und für konkave Formflächen (18) ein niedrigerer Randsteg (14) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Ringkörper (38) ein separater, den Randsteg (14) bildender Außenring (46, 48) fest angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeich­ net durch einen Satz Außenringe (46, 48) mit Randstegen (14) unterschiedlicher Höhe.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (30) eine vorzugsweise kreisrunde, rotierende Klinge aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (30) eine hohe Klingen­ drehzahl und niedrige Vorschubgeschwindigkeit hat.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (30) mit einer Spül­ mittelleitung (36) versehen ist, durch die eine Applikation von Spülmittel an die schneidende Klinge (32) erfolgt.