DE69309757T2

DE69309757T2 - Chirurgische Kassette

Info

Publication number: DE69309757T2
Application number: DE69309757T
Authority: DE
Inventors: John W Berkman; Charles E Beuchat; Roger Etherington; Harold J Walbrink
Original assignee: Nestle SA; Alcon Laboratories Inc
Current assignee: Nestle SA; Alcon Vision LLC
Priority date: 1992-02-05
Filing date: 1993-02-04
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2013-02-05
Also published as: WO1993015777A2; ATE151647T1; EP0559602A3; DE69321264T2; ES2122747T3; CA2087788A1; CA2087788C; EP0559602A2; EP0733375A3; EP0733375A2; DE69321264D1; KR950700087A; ATE171379T1; EP0733375B1; US5364342A; EP0559602B1; JP2804371B2; DE69309757D1; AU658042B2; ES2101991T3

Description

Mikrochirurgische Instrumente werden typischerweise von Chirurgen zum Entfernen von Gewebe aus empfindlichen und begrenzten Bereichen im menschlichen Körper verwendet, insbesondere in der Augenchirurgie, und weiter insbesondere bei Verfahren zum Entfernen der Kristallinse oder des Glaskörpers Solche Instrumente beinhalten eine Steuerkonsole und ein chirurgisches Griff- bzw. Handstück, mit dem der Chirurg das Gewebe schneidet und entfernt. Das Handstück weist ein chirurgisches Werkzeug auf, wie etwa ein mikrochirurgisches Ultraschall- Schneidegerät zum Schneiden oder Fragmentieren des Gewebes, und ist mit der Steuerkonsole mit einem langen Stromkabel und mit langen Leitungen oder flexiblen Schläuchen für die Zufuhr eines Wässerungsfluids an den Ort des chirurgischen Eingriffs und zum Abziehen bzw. Absaugen von Fluid und fragmentiertem Gewebe von diesem Ort verbunden. Die Schneide-, Wässer- und Absaugevorgänge des Handstücks werden durch die entfernt angeordnete Steuerkonsole gesteuert, die nicht nur den Strom bzw. die Antriebskraft für das chirurgische Schneidegerät (beispielsweise eine mit Ultraschall in Schwingungen versetzte Nadel) bereitstellt, sondern auch die Strömung des Wässerungsfluids steuert und eine Unterdruckquelle (relativ zur Atmosphäre) zum Ansaugen von Fluid und fragmentiertem Gewebe bildet. Die Funktionen der Konsole werden vom Chirurgen von Hand gesteuert, normalerweise mittels eines fußbetätigten Schalters.
Die vielfachen Verbindungen, die zwischen dem Handstück und der Konsole für das Stromkabel und die Absauge- und Wässerungsleitungen erforderlich sind, machten die Vorbereitung und den Anschluß der Ausrüstung vor dem chirurgischen Eingriff extrem kompliziert, wobei Probleme hinsichtlich der Beibehaltung der Sterilität der Ausrüstung und der Sicherstellung einer fehlerfreien Verbindung hinzukamen. Daher sind bei typischen mikrochirurgischen Instrumenten die Anschlüsse zum Handhaben von Fluiden in einer "Kassette" zentralisiert worden, die in einer Einheit sämtliche Anschlüsse für die Absauge- und Wässerungsleitungen enthält, interne Leitungen zum Leiten der Fluidströmungen, Ventile zum Steuern der Strömung von Fluiden in das und aus dem Handstück und einen Behälter für abgesaugtes Fluid und Gewebe, wobei der Rohrabschnitt einer peristaltischen Pumpe ebenfalls enthalten sein kann. Die Kassette sitzt üblicherweise in einem sterilen Gehäuse, an dem farbkodierte Rohranschlüsse bereits befestigt sind. Somit erfordert der Aufbau der Ausrüstung lediglich noch den Anschluß der Kassettenrohre bzw. -schläuche an das chirurgische Handstück und die Wässerungsfluidquelle und das Einsetzen der Kassette in einen Behälter in der Konsole. Das Behältnis kann den Rollkopfteil einer peristaltischen Pumpe bzw. einen sonstigen Zugang zu Unterdruck enthalten, einen Absaugeleitungs-Drucksensor und Einrichtungen zum Betätigen der Ventile in der Kassette und zum Steuern der Strömung von Wässerungs- oder Absaugefluiden durch die Fluidleitungen innerhalb der Kassette. Aus Zweckmäßigkeitsgründen und zur Beibehaltung von Sterilität kann die Kassette nach der Verwendung weggeworfen werden oder aber sterilisiert und erneut verwendet werden.
Eine derartige Kassette ist beispielsweise in der US-A- 4,713,051 (Steppe et al.) offenbart, in der eine Kassette beschrieben ist, die zum Zusammenwirken mit einer Steuerkonsole dienen soll, die sowohl das Rollenkopfelement einer peristaltischen Pumpe als auch vorstehende Verschlußstangen aufweist, mit denen die inneren, flexiblen Rohrleitungen, die Fluide durch die Kassetten befördern, abgeklemmt bzw. blockiert werden können. Die Kassette weist weiterhin einen Wässerungsübertragungsschlauch auf, der Wässerungsfluid in die Ansaugleitung ableitet, um den innerhalb der Ansaugleitung der Kassette erzeugten, verminderten Druck rasch zu entlasten, wenn der Chirurg die Absaugefunktion unterbricht. Wenn die Kassette in der Konsole angebracht ist, wirkt ein bogenförmiger Ausschnitt am Oberteil der Kassette, der den zusammendrückbaren Schlauchabschnitt der peristaltischen Pumpe umfaßt, mit dem Rollenkopf zusammen, um eine Unterdruckquelle für das Griffstück bereitzustellen. Die Ausbringung der peristaltischen Pumpe wird in einer an der Kassette hängenden, flexiblen Tasche gesammelt.
Während sich die in der US-A-4,713,051 beschriebene Kassette als zweckmäßig herausgestellt hat, erfordert die Verwendung von flexiblen Schläuchen als interne Fluidleitungen ein genaues Zusammensetzen der Schläuche innerhalb des zweiteiligen Gehäuses der Kassette, um eine saubere Funktion zu erzielen, was einen komplizierten, mehrstufigen Herstellungsvorgang darstellt. Weiterhin beruht das Verfahren des Absperrens der Fluidströmung durch Abklemmen der flexiblen Schläuche ausschließlich auf den elastischen Eigenschaften und der Qualität der Schläuche, was Eigenschaften sind, die sich bei der Herstellung nicht leicht steuern lassen, um ein konsistentes, vorhersagbares Betriebsverhalten zu gewährleisten.
In der US-A-4,758,238 (Sundblom et al.) ist eine andere mikrochirurgische Kassette beschrieben, bei der in den Grundkörper der Kassette eingeformte Kanäle, die durch eine dehnbare Abdeckdichtung, die durch eine Abdeckplatte fest gegen den geformten Grundkörper gehalten wird, abgedichtet werden, als interne Fluidleitungen verwendet werden. Bei bestimmten Punkten längs der Kanäle sind verbreiterte, runde Kammern in den Leitungen ausgebildet, die ausreichend Platz bieten, damit die Leitung durch Ventilstößel blockiert werden kann, welche die Dichtung fest gegen den Einlaß der Leitung drücken, um die Leitung zu verschließen. Diese Kassette erfordert nicht nur die Verwendung von mechanischen Ventilstößeln, sondern auch eine dahingehende Eigenschaft der Dichtung, daß sie sowohl als eine Wand eines verzweigten Fluidleitungssystems innerhalb der Kassette dient, als auch als dehnbare Membran, um die Fluidströmung an ausgewählten Stellen zu blockieren. Diese Doppelfunktion erfordert teure Dichtungsmaterialien (beisielsweise Silikongummi), eine mehrteilige Kassette und anspruchsvolle Zusammenbautechniken.
Die US-A-4,798,580 (Demeo et al.) beschreibt eine mikrochirurgische Kassette mit einem peristaltischen Pumpenschlauch innerhalb der Kassette, der mit einem Rollenantrieb auf der Konsole zusammenwirkt, um eine Unterdruckquelle für die Absaugfunktion des mikrochirurgischen Griffstücks bereitzustellen. Eine Belüftung ist vorgesehen, um die Saugleitung zur Atmosphäre hin zu belüften, wenn die peristaltische Pumpe angehalten wird. Diese Belüftung besteht aus einem flexiblen Schlauch, der durch eine Verschlußstange in der Konsole zusammengedrückt und dadurch abgeklemmt wird. Die Verschlußstange klemmt den Schlauch ab und verschließt dadurch die Belüftung, sobald die peristaltische Pumpe arbeitet, und die Stange wird von dem Schlauch weggezogen und die Belüftung dadurch geöffnet, sobalb die peristaltische Pumpe stoppt, um atmosphärische Luft in die Saugleitung einzulassen. Eine Wässerungsfluidleitung besteht aus einem Einlaßanschluß zur Verbindung mit einer Wässerungsfluidquelle, einem Auslaßanschluß zum Verbinden der Leitungen, die das Wässerungsfluid heranführen, mit dem mikrochirurgischen Griffstück, sowie aus einem flexiblen Schlauch innerhalb der Kassette, der den Einlaßanschluß und den Auslaßanschluß miteinander verbindet. Ein Teil des Schlauchs kann entweder abgeklemmt werden oder geöffnet werden, um die Strömung eines Wässerungsfluids zu verhindern oder zuzulassen, und zwar durch den Druck einer Verschlußstange, die ähnlich ist wie die Verschlußstange der Belüftungsleitung. Daher weist diese Kassette durch die Verwendung von zusammendrückbaren Schläuchen als Steuerventile für die Belüftungs- und Wässerungsfluidleitungen und eines zweiteiligen Gehäuses ähnliche Beschränkungen auf wie die vorstehend diskutierte Kassette der US-A-4,713,051.
Die US-E-33250 (Cook) beschreibt eine Kassettenanordnung für ein mikrochirurgisches System mit einem Grundkörper, einem Sammelgefäß und einer verschließbaren Leitung zum Saugen bzw. Absaugen, wobei auch eine verschließbare Leitung zum Infundieren bzw. Wässern vorhanden sein kann, zu bzw. von einem Ort des chirurgischen Eingriffs. Während die Leitungseinlässe integral in dem Grundkörper eingeformt sein können, bestehen die internen Leitungen innerhalb des hohlen Abschnitts des Grundkörpers der Kassette aus Abschnitten flexibler Schläuche, die mit Einsteckverbindern mit den jeweiligen Leitungseinlässen verbunden werden müssen, wodurch die Anzahl der Bauteile steigt.
Es besteht daher weiterhin der Bedarf nach einer chirurgischen Kassette, die leicht und einfach zusammengesetzt werden kann, während sie die Auswahl zuverlässiger Materialien mit vorhersagbaren Eigenschaften und Strukturen für jede von der Kassette ausgeführte Funktion bei geringstmöglichen Kosten zuläßt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine chirurgische Kassette mit einer innenliegenden Kapazitanzkammer in der Wässerungsleitung bereitzustellen, um Schwankungen des Fluiddrucks innerhalb der Wässerungsleitung auszugleichen, um beispielsweise dazu beizutragen, zu verhindern, daß Wässerungsfluid von dem Ort des chirurgischen Eingriffs zurückgesaugt wird, wenn der Druck plötzlich abfallen sollte.
Erfindungsgemäß wird eine Kassette in Verbindung mit einem chirurgischen Hand- bzw. Griffstück und einer Steuerkonsole zum Steuern von Wässerungs- und/oder Absaugefluidströmungen zu dem Griffstück gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Vorzugsweise wird die Kapazitanzkammer durch einen offenen Kanal in einer Außenfläche des Gehäuses und durch eine zur fluiddichten Abdichtung fest an der Außenfläche anhaftende Dichtung gebildet. Das Mittel zum Erzeugen eines partiellen Vakuums ist vorzugsweise ein peristaltischer Pumpenschlauch, vorzugsweise selbsttätig umschlingend, wobei die Bewegungskraft ein peristaltisch arbeitender Pumprollenkopf ist, der vorzugsweise einen Schlitz zum Umschlingen des Pumpenschlauches aufweist.
Die vorliegende Erfindung soll eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik der chirurgischen Kassetten darstellen, indem eine Kassette mit einem einteiligen Gehäuse bereitgestellt wird, die dazu bestimmt ist, in Wirkungszusammenschluß mit der Steuerkonsole gehalten zu werden. Integral ausgebildete Kanäle auf der Außenfläche des Gehäuses bilden drei Seiten unterschiedlicher Fluidströmungsdurchlässe innerhalb der Kassette. Eine Kunststoffdichtung kann an der Kassette anhaftend gehalten werden, um die Kanäle zum Schließen und die vierte Seite der Fluidströmungsdurchlässe zu bilden. Vorzugsweise kann die Pumpe innerhalb des Gehäuses in sich abgeschlossen sein und dazu bestimmt sein, mit einer in der Konsole enthaltenen Antriebskraftquelle zusammenzuwirken.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter beschrieben, wobei:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer chirurgischen Kassette gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. eine diagrammartige, perspektivische Darstellung der Fluidleitungen der Kassette nach Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 eine zum Teil bruchstückhafte Ansicht eines Interfaceschlitzes auf einer chirurgischen Konsole zeigt, die sich zur Verwendung mit der in Fig. 1 dargestellten Kassette eignet;
Fig. 4 eine schematische Ansicht der Hydraulik bzw. Pneumatik der in Fig. 1 dargestellten Kassette zeigt;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht der Kassette gemäß der Erfindung entlang der Schnittlinien 32-32 in Fig. 4 zeigt.
Wie die Fig. 1 bis 5 zeigen, enthält eine chirurgische Kassette gemäß der Erfindung eine Kassette 700, die einen äußeren, peristaltischen Pumpenschlauch 702, ein Gehäuse 704, ein Formteil 706, eine vordere Dichtung 708, eine hintere Dichtung 710, einen Sammelbehälter 712 und einen hydrophoben Filter 714 aufweist, der verhindert, daß Flüssigkeit in die Entlastungsöffnung 754 oder die Belüftungsleitung 744 eintritt. Das Gehäuse 704 enthält eine Absaugfluid-Einlaßkupplung 746, eine Wässerungsfluid-Einlaßkupplung 748, eine Wässerungsfluid-Auslaßkupplung 750, einen Einlaß 716 des peristaltischen Pumpenschlauchs und einen Auslaß 718 des peristaltischen Pumpenschlauchs, die relativ zur Vorderseite 720 und der Rückseite 722 der Kassette 700 gegeneinander versetzt sind. Wie am bestenaus Fig.3 hervorgeht, wird durch diesen Versatz bzw. die diagonale Orientierung des Pumpenschlauchs 702 der Pumpenschlauch in den Umschlingungsschlitz 726 im Pumpenkopf 724 gedrückt, wenn die Kassette 700 innerhalb des Interfaceschlitzes 728 in die Konsole (nicht dargestellt) eingesetzt ist. Wenn der Pumpenkopf das erste Mal gedreht wird, windet oder streckt der Umschlingungsschlitz 726 den Pumpenschlauch 702 über den Rollenkopf 724, wodurch die Notwendigkeit entfällt, den Pumpenschlauch 702 von Hand über den Rollenkopf 724 herumzuschlingen. Wenn der Rollenkopf 724 eine vollständige Umdrehung ausgeführt hat, gleitet der Pumpenschlauch 702 aus dem Umschlingungsschlitz 726 heraus und wird vollständig auf den Rollenkopf 724 aufgezogen und tritt mit diesem in Reibungseingriff.
Das Gehäuse 704 enthält weiterhin eine Kapazitanzkammer 730, die ein wesentliches Merkmal der Erfindung darstellt, und die zur Vorderseite 720 der Kassette 700 geschlossen ist und zur Rückseite 722 der Kassette 700 offen ist, sowie eine Anzahl von Kanälen 732, die Wässerungs- und Absaugefluidströmungsdurchlässe bilden und zur Rückseite 722 der Kassette 700 offen sind. Die Kammer 730 und die Kanäle 732 sind durch die hintere Dichtung 710 flüssigkeitsdicht verschlossen. Die Kanäle 732 sind so angeordnet, daß Wässerungsfluid, das durch die Wässerungsfluid-Einlaßkupplung 748 in die Kassette 700 eintritt, zum Pumpenschlauch 702 geleitet werden kann, um den Druck innerhalb des Pumpenschlauchs 702 schnell zu erhöhen, wenn der Chirurg dies verlangt. Der Druck innerhalb des Pumpenschlauchs 702 kann allerdings wesentlich niedriger sein als der Druck innerhalb der Wässerungsleitung 734, und wenn das Wässerungsventil 752 geöffnet wird, um zu ermöglichen, daß Wässerungsfluid in den Pumpenschlauch 702 eintritt, kann der Unterdruck innerhalb des Pumpenschlauchs 702 die Wässerungsleitung 734 dazu veranlassen, wie eine Saugleitung zu wirken und Fluid vom Auge abzusaugen. Um dies zu verhindern, wirkt die Kammer 730 als Druckspeicher, um Druckschwankungen innerhalb der Wässerungsleitung 734 auszugleichen. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, weitet sich die Dichtung 710 geringfügig aus, wenn die Wässerungsleitung 734 mit Wässerungsfluid unter Druck gesetzt wird, um das Volumen an Wässerungsfluid in der Kammer 730 zu vergrößern. Wenn das Druckniveau innerhalb der Wässerungsleitung 734 plötzlich absinkt, bewirkt die elastische Natur der hinteren Dichtung 710, daß sich diese zusammenzieht, wodurch dazu beigetragen wird, daß ein positiver Druck innerhalb der Kammer 730 verbleibt und eine Druckschwankung ausgeglichen wird. Zusätzlich können der Kammereinlaß 738 und der Kammerauslaß 733, wie Fig. 5 zeigt, Widerhaken 742 aufweisen, die eine Wässerungsfluidströmung durch den Einlaß 738 in die Kammer 730 und aus der Kammer 730 durch den Auslaß 733 heraus zulassen, aber eine Wässerungsfluidströmung zurück durch den Auslaß 733 in die Kammer 730 und aus der Kammer 730 durch den Auslaß 740 heraus beschränken, was weiterhin dazu beiträgt, zu verhindem, daß Wässerungsfluid das Auge verläßt.

Claims

1. Kassette (700) zur Verwendung in Kombination mit einem chirurgischen Handstück und einer Steuerkonsole zum Steuern von Wässerungs- und/oder Absaugefluidströmungen zu dem Handstück, wobei die Kassette ein Gehäuse (704) mit einer Schnittstelle (706), die dazu bestimmt ist, in Wirkungszusammenschluß mit der Steuerkonsole gehalten zu werden, aufweist, ein Mittel zum Erzeugen eines partiellen Vakuums durch Zusammenwirken mit einer durch die Konsole bereitgestellten Bewegungskraft, ein Ventilmittel (752) zum Steuern von Fluidströmungen durch die Kassette zu dem Handstück, das durch eine Ventilbetätigung in der Konsole bedienbar ist, zumindest eine Fluidkupplung (746, 748, 750), die integral in dem Gehäuse ausgebildet ist, zumindest einen Fluidströmungsdurchlaß (732) mit einem oder mehreren offenen Kanälen, die integral in dem Gehäuse ausgebildet sind und in Strömungsverbindung mit einer jeweiligen Fluidkupplung stehen und eine über den Kanälen zur fluiddichten Abdichtung der Kanäle angebrachte Dichtung (710), gekennzeichnet durch eine Wässerungsfluid-Kapazitanzkammer (730), wobei ein Wässerungsfluid-Einlaßströmungsdurchlaß in Verbindung mit einer Wässerungsfluid-Einlaßkupplung (748) und der Kapazitanzkammer steht und ein Wässerungsfluid-Auslaßströmungsdurchlaß in Verbindung mit der Kapazitanzkammer und einer Wässerungsfluid-Auslaßkupplung (750) steht, um einen durchgehenden Wässerungsfluid-Strömungsdurchlaß (732) zwischen der Wässerungsfluid-Einlaßkupplung und der Wässerungsfluid-Auslaßkupplung zu bilden.

2. Kassette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitanzkammer (730) durch einen offenen Kanal in einer Außenfläche (722) des Gehäuses und durch eine zur fluiddichten Abdichtung fest an der Außenfläche (722) anhaftende Dichtung (710) gebildet wird.

3. Kassette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Erzeugen eines partiellen Vakuums einen selbsttätig umschlingenden, peristaltischen Pumpenschlauch (702) beinhaltet, wobei die Bewegungskraft ein peristaltisch arbeitender Pumprollenkopf (724) mit einem Schlitz (726) zum Umschlingen des Pumpenschlauches ist.

4. Kassette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durchgehende Wässerungsfluid-Strömungsdurchlaß (732) Widerhaken (742) aufweist, die die Strömung in nur einer Richtung einschränken.