-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft das allgemeine Gebiet chirurgischer
Vorrichtungen für
die Augenheilkunde und im Besonderen das Gebiet der Vorrichtungen
zur Durchführung
einer Hornhautresektion sowie Verfahren zu diesem Zweck.
-
STAND DER TECHNIK
-
Zahlreiche
chirurgische Verfahren der Augenheilkunde, wie etwa für die Korrektur
von Kurzsichtigkeit bzw. Myopie oder Übersichtigkeit bzw. Hypermetropie,
erfordern einen oder mehrere Schritte der Resektion der Hornhaut
des Auges. Entwickelt wurde in den letzten Jahrzehnten eine Vielzahl
von Vorrichtungen, die als Keratome bezeichnet werden, zur Durchführung einer
derartigen Hornhautresektion. In Bezug auf die Abbildungen der 1, 2a und 2b trennt
eine kennzeichnende Resektionsoperation einen Lappen 6 Hornhautgewebe 2 von dem
Augapfel 4. Die robusteren äußeren Schichten von Epithelzellen 8 werden
getrennt und abgehoben, um die dehnbareren bzw. nachgiebigeren inneren Schichten 12 der
Hornhaut 2 frei zu legen, wobei die getrennten äußeren Schichten
jedoch als Lappen 6 angebracht bleiben. Nachdem die inneren
Schichten 12 der Hornhaut 2 freigelegt worden
sind, passen sie sich in gewissem Ausmaß selbst an, wobei ihre Form aber
auch durch weitere chirurgische Schritte angepasst werden kann.
Derartige weitere chirurgische Schritte können zum Beispiel die Durchführung radialer
Hornhautschnitte oder die Durchführung
einer folgenden Resektion aufweisen, die das Entfernen einer profilierten
Schicht Hornhautgewebe aufweisen kann. Nach vollständiger Ausführung der
verschiedenen Schritte des chirurgischen Eingriffs wird der Lappen 6 für gewöhnlich wieder über dem
inneren Hornhautgewebe 12 platziert, um das heilende Gewebe zu
schützen.
-
Die
repräsentativen
Keratome, die in dem
U.S. Patent
US-A-5.496.339 , erteilt an Koepnick beschrieben werden,
sowie in Re. 35.421 an Ruiz et al., die in den Abbildungen der
3A und
3b dargestellt
sind, veranschaulichen zahlreiche Standardmerkmale dem Stand der
Technik entsprechender Keratome. Ein Haltering zur Positionierung
und zum Zurückhalten
des Augapfels eines Patienten wird für gewöhnlich mit einer Vakuumquelle
bereitgestellt. Der Vakuumdruck saugt den Augapfel in den Haltering,
so dass die Hornhaut durch den Haltering vorsteht und gegen die
Oberfläche
eines Elements drückt,
das hierin als Applanationsschuh bezeichnet wird, der bereitgestellt
wird, um die vorstehende Hornhaut zurückzuhalten. Der Applanationsschuh wird
in wünschenswerter
Weise aus einem transparenten Material hergestellt, um den Chirurgen
bei der Positionierung der Hornhaut und deren Beobachtung während chirurgischen
Eingriffen zu unterstützen. Danach
wird eine Schneidklinge über
die positionierte Hornhaut an einen vorab festgelegten Anschlagpunkt
gezogen, wobei die Klinge vorzugsweise oszilliert, während sie
nach vorne bewegt wird. Sowohl die Dicke als auch die Weite bzw.
ausgedehnte Fläche
des zu schneidenden Hornhautgewebes müssen sorgfältig geregelt werden. Der separierte
Abschnitt der Hornhaut kann vollständig entfernt werden, wobei
für gewöhnlich jedoch
ein Rand der geschnittenen Schicht angebracht verbleibt, so dass
der Lappen
6 gebildet wird, der leicht nach dem chirurgischen
Eingriff wieder über
der Hornhaut platziert werden kann.
-
Keratome
müssen
einen Mechanismus aufweisen, durch den die Klinge des Skalpells
geführt wird.
Nach der Schnittstelle weisen alle dem Stand der Technik entsprechenden
Keratome Klingen auf, die an Führungen
reiben oder Metall, das an Metall reibt, wie etwa Antriebsräder. Dieses
Reiben kann leider zu Spänen
führen,
die erzeugt werden und in die Stelle des chirurgischen Eingriffs
eindringen können. In
Bezug auf die Abbildung aus 3a weist
das Keratom nach Ruiz et al. einen komplizierten Mechanismus auf,
wobei Räder
Metall an Metall in der Umgebung des chirurgischen Eingriffs aneinander
reiben. Zum Beispiel läuft
das Ritzel 834 an der Schiene 891, die Bestandteil
des Positionierungs- bzw. Stellrings 890 ist; und das Antriebsrad 822 arbeitet
in Verbindung mit dessen Exzenterwelle und zugeordneten Ritzeln
direkt oberhalb der Schnittstelle der Klinge (nicht abgebildet).
In der Abbildung aus 3b ist ersichtlich, dass das
Keratom nach Koepnick eine Klinge 954 aufweist, die direkt
an dem Einsatz 948 reibt und in Oberflächen gleitet, die entlang der
Linie 991 definiert sind. Die Gleitoberflächen bei 991 sind
direkt oberhalb des positionierenden Saugrings 990 angeordnet,
und die reibende Oberfläche
zwischen der Klinge 954 und dem Einsatz 948 ist
direkt angrenzend an Bereiche mit engem Kontakt zwischen dem Hornhautgewebe
und dem Einsatz 948 angeordnet. Somit weisen diese beiden
dem Stand der Technik entsprechenden beispielhaften Keratome ein
Reiben zwischen der Schneidklinge und anderen Oberflächen auf
sowie ein Reiben der Räder,
sehr nah an dem Ort des chirurgischen Eingriffs.
-
Ein
weiterer Nachteil bereits existierender Keratome ist die Schwierigkeit,
die chirurgische Sterilität
zu erhalten. Da sich Bestandteile des Keratoms in engem Kontakt
mit Gewebe um und an dem Ort des chirurgischen Eingriffs befinden
müssen,
ist es erforderlich, einen hohen Grad der Sauberkeit und der Sterilität zu gewährleisten.
Die verhältnismäßig komplizierten
Mechanismen, welche dem Stand der Technik entsprechende Keratome
nahe dem Ort eines chirurgischen Eingriffs positionieren, wie dies vorstehend
im Text beschrieben worden ist, eignen sich nicht gut für ein leichte
Reinigung sowie eine Autoklaven-Behandlung.
-
DE-A-19746038 offenbart
die Merkmale des Oberbegriffs des gegenständlichen Anspruchs 1 und betrifft
eine Vorrichtung für
einen chirurgischen Hornhauteingriff, mit einer oszillierenden Klinge,
die während
dem Schneidevorgang eine Hornhautlamelle abtrennt. Die Bewegung
der Klinge wird an einer bestimmten Stelle angehalten, so dass die
separierte Hornhautlamelle durch eine Gewebeverbindung an dem Hornhautgewebe
angebracht bleibt, das an dem Auge verblieben ist.
-
Das
U.S. Patent US-A-4.662.370 offenbart eine
Vorrichtung zur Ausführung
eines lamellaren, refraktiven chirurgischen Eingriffs an der Hornhaut,
wobei die Vorrichtung einen Basisring aufweist, zum Positionieren
an der Sklera des Auges, das operiert wird. Eine Planare Platte
ist fest an dem Basisring angebracht, so dass entsprechend benachbarte
Oberflächen
der Platte und des Basisrings gemeinsam einen Luftzwischenraum definieren.
Ein oszillierendes Messer wird während
dem Schneidevorgang in diesen Luftzwischenraum geführt und
in einer Führung bewegt,
die mit dem Basisring verbunden ist. Die Oberfläche der zu dem Auge ausgerichteten
Planaren Platte weist eine Applanationsoberfläche auf, die vorzugsweise durch
die Stirnseite eines Einsatzes definiert wird, der in die Planare
Platte eingeführt wird.
Eine zu dem Auge offene ringförmige
Aussparung umgibt den Einsatz konzentrisch und steht in Übertragungsverbindung
mit einer Leitung, der ein Teilvakuum zugeführt wird.
-
Somit
besteht Bedarf für
ein leicht verwendbares Keratom, das präzise Resektionsoperationen ausführen kann,
während
es die chirurgische Sauberkeit erleichtert, indem die Erzeugung
von Spänen vermieden
wird, welche den Ort des chirurgischen Eingriffs verunreinigen könnten, und
wobei sich das Keratom leicht reinigen, sterilisieren und erneut
platzieren lässt.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung ist in den gegenständlichen Ansprüchen 1 und
25 definiert und betrifft eine chirurgische Vorrichtung, die es
einem Chirurgen der Augenheilkunde ermöglicht, präzise Hornhautschnitte und Resektionen
auszuführen.
Die chirurgische Vorrichtung weist gemäß der vorliegenden Erfindung
vorzugsweise eine chirurgische Einheit mit Schneidekopfelementen
auf, die an einer Antriebseinheit angebracht sind, und wobei die
Einheit ferner eine Steuereinheit und ein Fußpedal aufweist. Während einem
chirurgischen Eingriff befinden sich die Schneidekopfelemente in
engem Kontakt mit dem Auge eines Patienten zum Zweck der Positionierung und
des Schneidens. Das Antriebseinheitselement trägt und steuert die Schneidekopfelemente.
Die Steuereinheit ist die bevorzugte Leistungs- und Vakuumquelle für die chirurgische Einheit,
und sie führt
die Strom- bzw. Leistungsversorgung sowie die Vakuumersorgung gemäß den Einstellungen
aus, die durch den Benutzer eingegeben worden sind. Über das
Fußpedal
kann der Benutzer der chirurgischen Vorrichtung Anweisungen geben,
ohne dass dafür die
Hände eingesetzt
werden müssen.
Bei der chirurgischen Einheit handelt es sich vorzugsweise um ein Handgerät, das leicht über dem
Auge eines Patienten positioniert werden kann.
-
Die
chirurgische Einheit weist vier einzelne Elemente auf. Bei drei
dieser Elemente handelt es sich um "Schneidekopfelemente", die bei einem chirurgischen Eingriff
an der Hornhaut das Auge berühren – eine Stellringeinheit,
eine Applanationseinheit und ein Klingenträgermechanismus (bei dem es
sich vorzugsweise um eine Klingengabeleinheit handelt). Jedes dieser
drei Schneidekopfelemente erstreckt sich von dem vierten Element,
einer Antriebseinheit, derart, dass Interferenzen und ein Reiben
zwischen den Schneidekopfelementen nahe dem Ort des chirurgischen
Eingriffs so gering wie möglich
ausfallen oder vollständig
entfallen. Vorzugsweise lässt
sich jedes der drei Schneidekopfelemente leicht entfernen und ebenso
leicht wieder an dem vierten Element, der Antriebseinheit, platzieren,
so dass der Chirurg die Sterilität
sicherstellen kann, indem einfach neue und sterile Ersatzelemente
für die
drei Schneidekopfelemente eingeschnappt werden.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung trägt
ein Klingenträgermechanismus
die Klinge, um die Schneidkante der Klinge entfernt von dem Klingenträgermechanismus
aufzuhängen.
Die Schneidkante kann somit durch das Hornhautgewebe angetrieben werden,
ohne dass der Klingenträgermechanismus die
Hornhaut beeinträchtigt,
und ohne dass der Klingenträgermechanismus
gar über
die Hornhaut verläuft.
(Das Verlaufen über
die Hornhaut kann definiert werden als das Kreuzen eines Bereichs,
der eine Projektion der Hornhaut darstellt, in eine Richtung, die
senkrecht zu einer Referenzebene des Applanators verläuft, an
welchen die Hornhaut während
dem Schneiden gedrückt
wird.) Die Schneidkante der Klinge wird vorzugsweise durch eine
Ebene zwischen dem Stellring und dem Applanationsschuh angetrieben
und nahe dem Applanationsschuh geführt. Bei dem Klingenträgermechanismus
kann es sich um eine Klingengabeleinheit handeln.
-
Die
Art des Schnitts wird vorzugsweise auf zweierlei Art und Weise gesteuert
bzw. geregelt: 1) es kann dafür
gesorgt werden, dass die Klinge in einer Ebene verläuft, die
in einer festen Entfernung entfernt von dem Applanationsschuh angeordnet
ist, wodurch dieser Abschnitt der Hornhaut separiert wird, der zwischen
der Ebene der Klinge und dem Applanationsschuh liegt; oder 2) der
Klingenträgermechanismus
kann auch eine Führung
tragen, die in einer festen Entfernung von der Klinge aufgehängt ist,
wobei die äußere Schicht
des Hornhautgewebes separiert wird, während diese die Klinge und
die Führung passiert,
so dass die Dicke der separierten Schicht durch den abstand zwischen
der Klinge und der Führung
geregelt wird.
-
Vorzugsweise
sind die Stellringeinheit, die Applanatoreinheit und die Klingengabeleinheit
entfernbar an einer Handheld-Antriebseinheit angebracht. Ein weiteres
bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein gelenkiger
Applanator. Ein derartiger Applanator kann aus dem Weg geschwenkt
werden, während
das Auge durch den Stellring gehalten wird, was eine Untersuchung
sowie die Durchführung
weiterer chirurgischer Eingriffe an der Hornhaut des Patienten ermöglicht,
ohne dass die chirurgische Einheit entfernt werden muss.
-
Von
den drei Schneidekopfelementen, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, muss sich während der
Resektion nur der Klingenträgermechanismus
bewegen. Die Bewegung des Klingenträgermechanismus wird bewirkt
durch die Antriebseinheit, die über
ihren Klingengabel-Antriebsarm zwei unterschiedliche Bewegungen
während
einer Schneideaktivität
auf die Klingengabeleinheit ausübt:
dabei handelt es sich bei einer Bewegung um eine laterale Oszillation
mit hoher Geschwindigkeit, und bei der anderen Bewegung, die gleichzeitig
vorgesehen wird, handelt es sich um eine langsame, ruckfreie Vorwärtsbewegung.
Die Mittel, durch welche die Antriebseinheit den Antriebsarm betätigt, werden
nachstehend im Text in dem Abschnitt zu der Antriebseinheit näher beschrieben.
Der Antriebsarm kann die Klingengabel solange weiter antreiben,
wie er über die
Steuereinheit dazu angewiesen wird, bis der Antriebsarm auf einem
verstellbaren Stopp- bzw. Anschlagmechanismus auftrifft. Danach
rutscht eine Kupplung, um eine weitere Vorwärtsverschiebung des Antriebsarms
zu verhindern.
-
In
verschiedenen Ausführungsbeispielen
ist die Klinge vollständig
aufgehängt
und berührt
keinen Teil des Mechanismus, der sich in der Nähe des Orts des chirurgischen
Eingriffs befindet, ausgenommen indirekt über den Klingengabel-Antriebsarm,
der den Mechanismus trägt.
In einigen Ausführungsbeispielen
wird eine Führung
in einer festen Entfernung von der Klinge aufgehängt und verläuft entlang
nahe der Klinge, wobei die Hornhaut zur Führung des Schnitts berührt wird.
In bestimmten Ausführungsbeispielen, welche
eine Führung
einsetzen, kann die Führung den
Applanationsschuh berühren.
Der Klingenträgermechanismus,
der auch die Führung
trägt,
wenn diese eingesetzt wird, trifft jedoch nicht auf dem chirurgischen
Bereich der Hornhaut auf oder kreuzt diesen Bereich, wobei dies
auch für
jeden Antriebsmechanismus der chirurgischen Vorrichtung gilt. Stattdessen
wird die Klingenschneidkante entfernt von den Klingenträger- und
Antriebseinheiten aufgehängt,
um diese Mechanismen von dem Ort des chirurgischen Eingriffs fernzuhalten.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Es
zeigen:
-
1 eine
Querschnittsansicht eines Auges;
-
2a eine
Hornhaut mit einem angehobenen Epithelgewebelappen;
-
2b eine
Darstellung der Variation des Hornhautgewebes, beginnend an den äußersten Schichten;
-
3A ein
dem Stand der Technik entsprechendes Keratom nach Ruiz et al.;
-
3b ein
dem Stand der Technik entsprechendes Keratom nach Koepnick;
-
4 die
Steuereinheit mit Verbindungen zu der chirurgischen Einheit und
zu einem Fußpedal;
-
5 die
chirurgische Einheit, wobei die Schneidekopfelemente an der Antriebseinheit
angebracht sind;
-
6 die
Vorderseite der Antriebseinheit, wobei die Schneidekopfelemente
davon getrennt sind;
-
7a einen
Augapfel, der durch den Stellring an dem Applanatorschuh gehalten
wird, wobei eine Klinge durch die Klingengabel getragen wird und zum
Einleiten eines Schnitts vorbereitet ist;
-
7b die
Klinge aus 7a während der Fertigstellung eines
Schnitts;
-
7c eine
Klingeneinheit, die eine Führung einsetzt,
um die Dicke eines Schnitts festzulegen;
-
7d das
Schneiden wie in 7c, wobei die Führung jedoch
den Applanationsschuh berühren darf;
-
8a eine
Klingengabeleinheit mit einer Flügelschraube,
welche die Einheit an dem Klingengabel-Antriebsarm sichert;
-
8b Einzelheiten
eines Schnitts 8b-8b aus 8a, welcher
die Klinge aufweist;
-
8c eine
Klingengabeleinheit mit einer Nocke, welche sie an dem Klingengabel-Antriebsarm sichert;
-
8d Einzelheiten
des Schnitts 8d-8d aus 8c, mit einer Edelstahlklinge
mit einer Führung;
-
8e eine
Klingengabeleinheit mit einer bestimmten Anordnung von Klinge und
Führung;
-
8f Einzelheiten
des Schnitts 8F-8F aus 8e;
-
8g eine
Ansicht, die dem Schnitt 8F-8F ähnlich
ist, mit einer alternativen Anordnung von Klinge und Führung;
-
8h Einzelheiten,
die der Abbildung aus 8g ähnlich sind, wobei die Führung eine
Rollenlagerabdeckung aufweist;
-
8i Einzelheiten
einer Klingengabeleinheit mit Doppelklingen;
-
9a einen
Applanator, der erweitert sowie nach oben und von dem Stellring
weg geschwenkt worden ist;
-
9b den
gleichen Applanator an der vollständig zurückgehaltenen Position;
-
10a eine alternative Methode, um den Applanator
weg zu schwenken;
-
10b eine lösbare
Verriegelungsmethode für
den Applanator aus 10a;
-
11a den an der Antriebseinheit angebrachten Stellring;
-
11b Einzelheiten der Stellring-Rückhalteeinrichtung
in dem Schnitt 11b-11b aus 11a;
-
12 einen
Querschnitt einer chirurgischen Einheit, welche die motorisch angetriebene Klingenschwingung
nutzt; und
-
13 alternative
Merkmale für
die chirurgische Einheit, um eine feldgesteuerte Klingenschwingung
zu ermöglichen.
-
GENAUE BESCHREIBUNG
-
In
Bezug auf die Abbildungen der 4 und 5 ist
die vorliegende Erfindung vorzugsweise in drei separaten Komponenten
ausgeführt:
der chirurgischen Einheit 100, dem Fußpedal 300 und der Steuereinheit 400.
Die chirurgische Einheit 100 weist vier Unterabschnitte
auf, welche die Antriebseinheit 110 und drei Schneidekopfelemente
aufweisen: die Stellringeinheit 20, die Applanatoreinheit 40 und
die Klingengabeleinheit 60. Das Fußpedal 300 überträgt Benutzerbefehle über das
Kabel 310 zu der Steuereinheit 400, und die chirurgische
Einheit 100 ist über das
elektrische Kabel 410 und den Vakuumschlauch 412 mit
der Steuereinheit 400 verbunden. Jedes dieser Elemente
wird nachstehend im Text näher
beschrieben.
-
STEUEREINHEIT
-
Nachstehend
wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung in Bezug auf die Abbildung aus 4 beschrieben.
Die Steuereinheit 400 ist eine per Mikroprozessor gesteuerte
Einheit, die es dem Benutzer ermöglicht,
die Stellglieder in der Antriebseinheit 110 und die Höhe des der
Stellringeinheit 20 der chirurgischen Einheit 100 zugeführten Vakuums
direkt zu betätigen
bzw. zu regeln. Der Benutzer steuert bzw. regelt den Betrieb über zwei
Schalter des Fußpedals 300 in
Verbindung mit drei drehbaren Eingabevorrichtungen 450, 452 und 454 sowie
zwei Druckknöpfen 456 und 458 auf
dem Bedienfeld der Steuereinheit 400. Die Betriebesparameter
werden auf dem Bedienfeld dem Benutzer über numerische Anzeigewerte 412, 414 und 416 sowie
eine alphanumerische Anzeige 440 mit mehreren Zeichen angezeigt,
wobei ein Lautsprecher 434 akustische Informationen liefert.
-
Ein
Mikroprozessor auf der gedruckten Leiterplatte 460 führt Betriebs-Firmware
aus, die in einem wiederprogrammierbaren, nichtflüchtigen
Speicher gespeichert wird und vor Ort neu programmiert werden kann.
Die Firmware ermöglicht
es dem Mikroprozessorsystem, Schalterschließzustände sowie das Drehen der drehbaren
Steuerelemente zu lesen. Diese Elektronik übersetzt Handlungen der Bedienungsperson
in Steuerspannungen für
Instrumente, wobei die Spannungen den Antriebseinheit-Stellgliedern
zugeführt
und als Voreinstellungen gespeichert werden können, die die Bedienungsperson
nach Bedarf abrufen kann. Das Mikroprozessorsystem interpretiert
ferner die Sensoren und steuert die Stellglieder, um das Vakuum
auf dem durch den Benutzer festgelegten Wert zu halten.
-
Die
Steuereinheit 400 stellt elektrische Steuersignale über das
Kabel 410 an die chirurgische Einheit 100 bereit.
Der Vakuumdruck für
die Stellringeinheit 20 wird über den Vakuumschlauch bzw.
die Vakuumleitung 412 über
die Steuereinheit 400 vorgesehen. Die Steuereinheit 400 weist
einen Vakuumspeicher 422 auf, in dem der Vakuumdruck durch
die Vakuumpumpe 420 erzeugt und durch das Vakuumlöseventil 426 freigegeben,
und der Vakuumdruck wird durch den Vakuummesswandler 424 gelesen,
um eine Rückkopplung
an die Steuerelektronik bereitzustellen. Die elektrische Steuerung
für die
Stellglieder (nicht abgebildet) in der Antriebseinheit 110 ist
mit elektronischen Schaltern 436–438 versehen. Der Fachmann
auf dem Gebiet erkennt, dass es in Bezug auf die Variationen, durch
welche die Komponenten der Steuereinheit die Stellglieder der chirurgischen Einheit
und das Vakuum regeln können,
keine Beschränkungen
gibt.
-
CHIRURGISCHE EINHEIT
-
In
Bezug auf die Abbildung aus 5 weist die
chirurgische Einheit 100 die Antriebseinheit 110 auf,
um die drei Schneidekopfelemente zu tragen und anzutreiben, welche
das Auge während
dem chirurgischen Eingriff berühren.
Die Schneidekopfelemente weisen die Stellringeinheit 20,
die Applanatoreinheit 40 und die Klingengabeleinheit 60 auf.
Die chirurgische Einheit 100 wird über das Kabel 410 elektrisch versorgt,
und Vakuum wird dem Stellring 30 über den Vakuumschlauch 412 zugeführt, der
mit dem Vakuumanschlussschlauch 22 verbunden ist.
-
Die
Abbildung aus 6 begrenzt die drei Schneidekopfelemente,
welche die Stellringeinheit 20, die Applanatoreinheit 40 und
die Klingengabeleinheit 60 aufweisen, wenn sie von der
Antriebseinheit 110 getrennt werden. Da jedes dieser Schneidekopfelemente
normalerweise in direkten Kontakt mit operierten Auge gelangt, wird
es bevorzugt, dass sie leicht von der Antriebseinheit 110 entfernt
und ersetzt werden können,
so dass der Einsatz sauberer und steriler Elemente erleichtert wird.
Aus dem gleichen Grund wird es ferner bevorzugt, dass diese Schneidekopfelemente
entweder sterilisierbar sind oder steril entsorgt werden können. Die
vier Elemente 20, 40, 60 und 110 der
chirurgischen Einheit 100 werden nachstehend jeweils näher beschrieben.
-
Chirurgischer Schneidevorgang
-
Die
Abbildungen der 7a–7d zeigen die
Schneidekopfelemente im Einsatz bei der Resektion von Hornhaut 2.
Vakuumdruck, der der Vakuumkammer 36 des Stellrings 30 zugeführt wird,
saugt die Sklera 3 und Hornhaut 2 des Auges 4 nach
oben, so dass die Hornhaut 2 gegen den Applanationsschuh 50 gedrückt wird.
In dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
hängt die
Klingengabeleinheit 70 die Klinge 66 auf, so dass
die Klinge in einer Ebene zwischen dem Stellring 30 und
dem Applanationsschuh 50 verläuft, jedoch ohne den Ring 30 oder
den Schuh 50 zu berühren.
Der Klingengabel-Antriebsarm 140 (5) trägt die Klingengabeleinheit
und verleiht dieser eine Verbundbewegung. Die Klingengabeleinheit 70 wird
schnell oszilliert in einer Richtung, die parallel zu der Schneidkante
der Klinge 66 verläuft
(in die Seite und aus der Seite der Abbildungen der 7a–7d),
und sie wird gleichzeitig langsam vorwärts bewegt (in den Abbildungen
der 7a–7d von
rechts nach links), während
die Klinge 66 in einem geregelten Abstand zu dem Applanationsschuh 50 gehalten
wird. Die Klinge 66 separiert dabei die Schicht des Hornhautgewebes 2,
die zwischen der Ebene der Bewegung der Klinge 66 und der
nahen Oberfläche
des Applanationsschuhs 50 positioniert ist. Die Vorwärtsbewegung
der Klingengabeleinheit 70 hält an, bis die Bildung des
Lappens 6 abgeschlossen ist.
-
Die
Abbildung aus 7c zeigt eine Resektionsoperation,
bei der ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Klingengabeleinheit 70 zum Einsatz
kommt. Dabei sind die Klinge 66 und die Führung 76 beide
zwischen Zinken 68 der Klingengabeleinheit 70 aufgehängt, wie
dies in der Abbildung aus 8c ersichtlich
ist. Die Klingengabeleinheit 70 bewegt die Klinge 66 und
die Führung 76 in
einer Ebene nahe des Applanationsschuhs 50, wobei vorzugsweise
ein Zwischenabstand zu dem Schuh aufrechterhalten wird, während die
gleichen gleichzeitigen Oszillation- und Vorwärtsschneidebewegungen ausgeführt werden,
die bereits vorstehend im Text beschrieben worden sind. Wie dies
an der Stelle 5 ersichtlich ist, deformiert sich die Hornhaut 2 um
die Führung 76,
wenn sich die Klingengabel nach vorne bewegt, wobei die Führung 76 vorzugsweise
den Applanationsschuh 50 nicht berührt. Wenn der Hornhautlappen 6 durch
die Klinge 66 von dem Rest der Hornhaut 2 separiert
wird, muss er zwischen der Klinge 66 und der Führung 76 verlaufen.
Die Dicke des Lappens 6 wird somit durch den eingestellten
Abstand zwischen der Klinge 66 und der Führung 76 an der
Klingengabeleinheit 70 geregelt. Einzelheiten des vorliegenden
Ausführungsbeispiels
der Anordnung der Klinge 66 und der Führung 76 an der Klingengabel 70 sind
in der Abbildung aus 8d dargestellt.
-
Die
Abbildung aus 7d zeigt die Ausführung der
Resektion eines dritten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung, welche der Ausführung sehr ähnlich ist, die vorstehend
in Bezug auf die Abbildung aus 7c dargestellt
ist. In der Abbildung aus 7d wird
die Dicke des Hornhautlappens 6 wiederum durch den festgelegten
Abstand zwischen der Führung 76 und
der Klinge 66 geregelt. Gemäß dem vorliegenden dritten
Ausführungsbeispiel
kann die Führung 76 optional
weniger weit vor der Klinge 66 (in der Bewegungsrichtung)
positioniert werden als wie dies für das vorstehende zweite Ausführungsbeispiel
angemessen wäre.
In der Abbildung aus 7d kann sich die Führung 76 ferner
in realem Kontakt mit dem Applanationsschuh 50 befinden, im
Gegensatz zur Abbildung aus 7c. Die
Abbildung aus 8f zeigt Einzelheiten des vorliegenden Ausführungsbeispiels
der Klingengabeleinheit 70 im Aufriss 8f-8f.
-
Klingengabeleinheit
-
Die
Abbildung aus 8a zeigt eine Klingengabeleinheit 60,
welche die Klinge 66 trägt
und sie mit dem Klingengabel-Antriebsarm 140 verbindet, der
die Einheit 60 antreibt. Dargestellt ist ein Schwalbenschwanz-
oder trapezförmiger
Befestigungsmechanismus zwischen der Klingengabel 70 und
dem Klingengabel-Antriebsarm 140. Die Federkugeleinheit 64 mit
Gewinde in der Klingengabel 70 bewirkt, dass eine Kugel
in eine komplementäre
Rastung, nicht abgebildet, in dem Antriebsarm 140 gedrückt wird,
um die Klingengabel 70 entsprechend an dem Antriebsarm 140 zu
positionieren.
-
Die
Klingengabel 70 besteht vorzugsweise aus Titan, wobei sich
aber auch zahlreiche andere Materialien eignen, wie zum Beispiel
Edelstahl. Für eine
mittels Dampf sterilisierbare Klingengabel eignen sich formfeste
Kunststoffe, wie zum Beispiel Polycarbonat oder Polysulfone, und
die Gas- oder Gammastrahlen-Sterilisierung ist kompatibel mit weiteren Kunststoffen,
wie zum Beispiel Polypropylen.
-
Die
Klinge 66 besteht vorzugsweise aus Saphir oder ähnlichen
kristallinen Materialien, die hart und fest und in wünschenswerter
Weise transparent sind, für
eine optimale Visibilität
während
dem Schneidevorgang. Alternativ und im Besonderen für Einwegausführungen,
kann die Klinge aus chirurgischem Edelstahl oder einem anderen geeigneten Material
bestehen.
-
Die
Position der Klinge 66 insgesamt im Verhältnis zu
dem Applanationsschuh 50 wird erzeugt durch die kombinierte
Positionierung der Klinge 66 in der Klingengabeleinheit 60 durch
die relative Positionierung des Antriebsarms 140 an der
Applanatoreinheit 40, wobei dies später in dem Abschnitt "Antriebseinheit" näher beschrieben
wird, und durch die Positionierung des Applanationsschuhs 50 in
Bezug auf die Position der Applanationseinheit, wie dies später im Text
in dem Abschnitt "Applanatoreinheit" näher beschrieben
wird. In Abwesenheit der Führung 76 wird
die Position der Klinge 66 vorzugsweise innerhalb von 0,050
mm oder besser innerhalb von 0,030 mm eines ausgewählten Abstands
zu der Oberflächenreferenzebene
des Applanationsschuhs 50 gehalten. Bei vorhandener Führung 76 wird
dieser Abstand von der Klinge 66 vorzugsweise innerhalb
von 0,5 mm oder besser innerhalb von 0,1 mm oder darunter gehalten,
wobei aber auch Toleranzen bis zu über 0,5 mm zulässig sein
können,
im Besonderen in Ausführungsbeispielen,
bei denen die Führung 76 den
Applanationsschuh 50 berühren kann.
-
Um
diese Positionierungstoleranzen insgesamt zu erfüllen wird in Ausführungsbeispielen
ohne Führung 76 die
Klingengabeleinheit 60 vorzugsweise so gestaltet, dass
die Klinge 66 innerhalb von 0,03 oder besser innerhalb
von 0,015 mm OF positioniert wird. Eine vorgesehene Ebene ist bekannt
im Verhältnis
zu den Oberflächen,
an denen die Gabel 70 an dem Antriebsarm 140 angebracht
wird. Im Einsatz mit der Führung 76 ist
die Klingengabeleinheit 60 vorzugsweise so konstruiert,
dass die Klinge 66 innerhalb von 0,3 mm oder vorzugsweise
innerhalb von 0,15 mm einer vorgesehenen Ebene positioniert wird,
die in Bezug auf die Oberflächen
bekannt ist, an denen die Gabel 70 an dem Antriebsarm 140 angebracht
wird. Gemäß dem Umfang
der vorliegenden Erfindung können
aber auch doppelt so große
Toleranzen zugelassen werden, wie die vorstehend als bevorzugt aufgeführten Werte.
Die Flügelschraube 142 stellt
ein bevorzugtes Mittel bereit, um die Befestigung zwischen der Klingengabel 70 und
dem Antriebsarm 140 zu sichern.
-
Die
Abbildung aus 8b zeigt einen Aufriss 8b-8b
aus 8a, mit einer Klinge 66, einer Halteschraube 72 und
einer Unterlegescheibe 74. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Dicke der geschnittenen Hornhautschicht abhängig von dem
aufrechterhaltenen Abstand zwischen der Klinge 66 und dem
Applanationsschuh 50 (6). Der Fachmann
auf dem Gebiet erkennt, dass zahlreiche andere Ausführungsbeispiele
der Klingengabeleinheit 60, welche die Führung 76 nicht
verwenden (8c–8h) möglich sind,
einschließlich
der Versionen 8c–8f, welche
auf die Führung 76 verzichten.
-
Die
Abbildung aus 8c zeigt ein Ausführungsbeispiel
der Klingengabeleinheit 60, welche die Führung 76 aufweist,
die parallel zu der Klinge 66 angeordnet ist. Der Abstand zwischen
der Führung 76 und
der Klinge 66 regelt die Dicke des geschnittenen Hornhautgewebes,
was eine sehr genaue Regelung der Schnittdicke sowie deren Einstellung
unter geregelten Bedingungen in der Fertigungsstätte ermöglicht. Die Führung 76 weist
einen Querschnitt auf, der in einer Ebene definiert ist, die senkrecht
zu der Längsachse
der Klinge 66 ist.
-
Der
Perimeter des Querschnitts der Führung 76 ist
in vorteilhafter Weise klein, vorzugsweise kleiner als 2 mm oder
kleiner als 6 mm. Ein kleiner Querschnittsperimeter weist mehrere
Vorteile auf: er reduziert die Reibungsinteraktion zwischen der
Führung und
der Hornhaut, er lokalisiert eine Verformung der Hornhaut, so dass
im Allgemeinen Druck auf das Auge vermieden wird und er reduziert
die Wahrscheinlichkeit, dass eingeschlossene Blasen die Hornhaut
verzerren, wodurch ungenaue Schnitte verursacht werden können.
-
Die
Abbildung aus 8c zeigt ferner eine zweite
Einrichtung zur Sicherung der trapezförmigen Einrichtung zwischen
der Klingengabel 70 und dem Antriebsarm 140, wobei
die Einrichtung einen Sperrhebel 144 umfasst, welcher eine
Nocke (nicht abgebildet) durch Rotation um einen Drehzapfen 146 betätigt.
-
Die
Abbildung aus 8d zeigt einen Querschnitt 8d-8d
aus 8c, mit einer Edelstahlklinge 66 und
einer Führung 76,
vorzugsweise aus poliertem Edelstahl, und einer Niete 72.
-
Alternative
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung können
Ausführungsbeispiele
der Klingengabeleinheit 60, welche die Führung 76 aufweist
(8c–8h),
unterschiedlich einsetzen. In einem Ausführungsbeispiel kann es zulässig sein, dass
die Führung 76 den
Applanationsschuh berührt, während es
in einem anderen Ausführungsbeispiel nicht
zulässig
ist.
-
Die
Abbildung aus 8e zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Klingengabeleinheit 60. Der Querschnitt 8F-8F der Klingengabeleinheit 60 ist
in der Abbildung aus 8F dargestellt. Die Vorderkante
der Führung 76 ist
sehr knapp vor (in die Richtung, in der sich die Schneidekopfelemente
von der Antriebseinheit erstrecken) der Schneidkante der Klinge 66 positioniert.
Die Abmessung x1 ist der Abstand in der Richtung der Klingenbewegung
zwischen der Vorderkante der Klinge 66 und der Vorderkante
der Führung 76.
Die optimale Länge
der Abmessung x1 ist abhängig
von den Ausrichtungen der Ebene der Klinge 66 und sofern
zutreffend, der Führung 76.
Die Abmessung x1 ist vorzugsweise größer als null, wie zum Beispiel
0,20 +/– 0,05
mm oder 0,30 +/– 0,05
mm. Die Abmessung y1, der Abstand zwischen der Führung 76 und der Klinge 66 in
eine Richtung, die senkrecht zu der Bewegungsebene der Klinge 6 ist,
variiert abhängig
von den Anforderungen des Chirurgen, liegt jedoch für gewöhnlich nominal bei
0,150 mm, 0,160 mm, 0,170 mm oder 0,180 mm, wobei jede nominale
Abmessung so geregelt wird, dass sie innerhalb einer Toleranz von
vorzugsweise 0,030 mm oder besser 0,015 mm liegt.
-
Bei
jedem Ausführungsbeispiel
der Klingengabeleinheit, welche die Führung 76 aufweist,
kann ein Zwischenabstand zwischen der Führung 76 und dem Applanationsschuh
während
dem Schneiden aufrechterhalten werden, wobei die Führung 76 ansonsten
den Applanationsschuh berühren
kann, wobei der letzt genannte Zustand in der Abbildung aus 7d dargestellt
ist.
-
Die
Abbildungen der 8g und 8h zeigen
Querschnittsansichten, welche die Querschnittsformen der Klinge 66 und
der Führung 76 betonen. Sie
sind der Querschnittsansicht 8F-8F aus der Abbildung aus 8F ähnlich,
wobei sie jedoch alternative Klingengabeleinheiten darstellen. In
der Abbildung aus 8g ist die Klinge 66 mit
einem kleinen Winkel zu der Verlaufsrichtung dargestellt, wobei
der Winkel vorzugsweise etwa 25 Grad beträgt. Die Abbildung aus 8H unterscheidet
sich von der Abbildung aus 8g darin,
dass die Führung 76 einen zentralen
Kern 75 und ein äußeres zylindrisches
Lager 77 umfasst, das vorzugsweise aus einem robusten,
reibungsarmen Material hergestellt wird, wie zum Beispiel einem
TEFLONTM enthaltenden Kunststoff.
-
Die
Abbildung aus 8i zeigt einen Querschnitt,
der denen ähnlich
ist, die vorstehend in Bezug auf die Details der Klingengabel, der
Klinge und der Befestigung beschrieben worden sind. In der Abbildung
aus 8i sind zusätzlich
zu der Führung 76 zwei
Klingen abgebildet, die Klinge 66 und die Klinge 67.
Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ermöglicht es
ein einziger Schneidevorgang bzw. Schnitt der Klingeneinheit dem
Benutzer, einen Teil des Hornhautgewebes mit präzisen Abmessungen zu entfernen,
was das Einsetzen chirurgischer Implantate ermöglicht, während der Lappen 6 zur
Abdeckung des Orts des chirurgischen Eingriffs verbleibt. Der gemeinsame
Einsatz der Klingen 66 und 67 kann auch ohne die
Führung 76 praktiziert
werden.
-
Applanatoreinheit
-
In
Bezug auf die Abbildungen der 5, 6, 9a, 9b und 10a handelt es sich bei dem Applanationsschuh 50 um
den Teil der Applanatoreinheit 40, der die Oberfläche zum
Zurückhalten
der Hornhaut während
Resektionseingriffen aufweist. Die Applanatoreinheit 40 weist
den Applanator-Halteeinsatz 42, das Gelenk 44,
den Applanationsschuhträger 46 und
den Applanationsschuh 50 auf. Der Applanationsschuh 50 besteht
vorzugsweise aus einem transparenten und abriebfesten Material, wie
etwa Glas oder Saphir und ist mit einem Fadenkreuz 52 versehen,
um den Schneidevorgang für
den Chirurgen sichtbar zu gestalten. Wenn der Applanator kein Gelenk
aufweist, so können
der Einsatz 42 und der Träger 46 Bestandteile
des gleichen Bauteils sein.
-
Der
Applanator-Halteeinsatz 42 und der Schuhträger 46 weisen
vorzugsweise trapezförmige Kanten
auf und gleiten in eine zusammenpassende Aussparung 108 der
Antriebseinheit 110, wo sie durch eine mit Gewinde versehene,
fest haltende Kugel-Feder-Einheit auf einer Seite lokalisiert und
auf der anderen Seite durch eine Flügelschraube 114 gesichert
werden, und zwar auf eine Art und Weise, wie dies nachstehend in
Bezug auf das Stellring-Haltemerkmal 34 der Stellringeinheit 20 (11B) beschrieben wird.
-
Wie
dies vorstehend im Text in Bezug auf die Klingengabeleinheit 60 beschrieben
worden ist, können
verschiedene Materialien für
die Konstruktion des Applanator-Halteeinsatzes 42, des
Applanationsschuhträgers 46 und
des Applanationsschuhs 50 eingesetzt werden. Für Ausführungen,
bei denen die Führung 76 den
Applanationsschuh 50 nicht berührt, ist die Abriebfestigkeit
weniger wichtig. Wie vorstehend beschrieben muss das ausgewählte Material verträglich sein
für das
zu verwendende Verfahren, um die Sterilität des Elements zu gewährleisten,
unabhängig
davon, ob ein Verfahren mit Hitze, Dampf, Gas oder Gammastrahlung
eingesetzt wird, oder ab das Element steril entsorgbar ist. Es können die
gleichen Materialien eingesetzt werden wie für die Klingengabeleinheit 60,
einschließlich
der bevorzugten transparanten Materialien für den Applanationsschuh 50.
-
Die
Applanatoreinheit 40 kann vorzugsweise aus dem Weg geschwenkt
werden, um die Hornhaut eines in dem Haltering 30 gehaltenen
Augapfels frei zu legen. Ein bevorzugter Mechanismus, der diese Schwenkbewegung
ermöglicht,
ist in den Abbildungen der 9a und 9b dargestellt.
In der Abbildung aus 9a ist die Applanatoreinheit 40 teilweise
aus der Aussparung 108 in der Antriebseinheit 110,
in welcher sie angebracht wird, herausgezogen, so dass das Gelenk 44 frei
gelegt wird, und der Applanationsschuh 50 in Verbindung
mit dem Träger 46 nach
oben schwenken kann, vorzugsweise um etwa 60 Grad im Verhältnis zu
dem Applanator-Halteeinsatz 42, der in der Aussparung 108 verbleibt.
In der Abbildung aus 9b befindet sich die Applanatoreinheit 40 vollständig eingefahren,
so dass das Gelenk 44 in der Aussparung 108 gehalten
wird. Die Applanatoreinheit 40 ist durch eine Flügelschraube 114 an
der Antriebseinheit 10 angebracht, wobei die Schraube auf
den Applanator-Halteeinsatz 42 auftrifft.
-
In
der Abbildung aus 10a ist ein zweites bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
dargestellt, das eine Schwenkbewegung ermöglicht. In diesem Fall ermöglicht es
das Gelenk 44, dass sich der Applanationsschuh 50 und
der Träger 46 von
dem Applanator-Halteeinheit 42 weg drehen, wobei sie jedoch
in der gleichen Ebene wie der Einsatz 42 bleiben.
-
Die
Abbildung aus 10a zeigt den Schuh 50 und
den Träger 48 von
dem Applanator-Halteeinsatz 42 weg
gedreht, wobei ein Einschnappmerkmal 47 frei gelegt wird.
Beim Schließen
greift das Einschnappmerkmal 47 mit einer Federkugel 48 ein,
wodurch der Applanator an der geschlossenen Position gesichert wird.
Die Abbildung aus 10b zeigt eine Querschnittsansicht
des eingerückten
Verriegelungsmechanismus 48.
-
Ein
anderes Profil des Applanationsschuhs 50 kann für verschiedene
Stufen bzw. Phasen der Resektion eingesetzt werden, indem der Applanator einfach
ausgetauscht wird. Folglich kann die Hornhautrückhalteoberfläche des
Applanationsschuhs 50 absolut flach oder eben auch profiliert
sein. Da die Klinge in einem geregelten Abstand von dem Applanationsschuh
geführt
werden muss, ist es im Falle einer profilierten Oberfläche für den Applanationsschuh 50 nützlich,
eine "Oberflächenreferenzebene" zu definieren. Eine
derartige Ebene ist der Bezug bzw. die Referenz, gemäß welcher
der Klingenverlauf geführt
wird.
-
In
Bezug au den Aufbau handelt es sich bei der Applanationsschuh-Referenzebene
um die Ebene, welche die Hornhautrückhalteoberfläche "gerade so berührt", und die parallel
zu der gewünschten Schnittebene
ist. Die Oberflächenreferenzebene
wird zu dem Zeitpunkt definiert, wenn das Profil bzw. die Kontur
des Applanationsschuhs gestaltet wird und fungiert als Referenz,
in Bezug auf welche die Positionierung und die Toleranz zwischen
dem Klingenverlauf und dem Applanationsschuh festgelegt und aufrechterhalten
werden.
-
Der
Klingenverlauf wird in Bezug auf die Oberflächenreferenzebene des Applanators
geregelt. In Ausführungsbeispielen,
die keine Führung 76 verwenden,
ist der Applanator vorzugsweise so konstruiert, dass sich die Applanationsschuh-Referenzebene
irgendwo innerhalb von 0,030 mm oder besser innerhalb von 0,015
mm einer Ebene befindet, die im Verhältnis zu den Befestigungsoberflächen des
Applanator-Befestigungsträgers
genau bekannt ist. Wenn zum Beispiel in anderen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung die Klingengabeleinheit 60 eine
Führung 76 aufweist,
so kann der Applanator so gestaltet werden, dass die Applanationsschuh-Referenzebene
sich irgendwo innerhalb von 0,5 mm oder besser innerhalb von 0,2
mm einer Ebene befindet, die genau bekannt ist im Verhältnis zu den
Befestigungsoberflächen
des Applanator-Befestigungsträgers.
-
Wenn
in folgendem Bezug auf die Abbildung aus 7b die
Klinge 66 diesen Teil der Hornhaut 2 separiert,
der zwischen der Schneidebene der Klinge 66 und dem Applanationsschuh 50 angeordnet
ist, reflektiert der durch das Schneiden der Klinge erzeugte Lappen 6 Hornhautgewebe
die Summe der Profilierung des Applanationsschuhs 50 plus
dem Abstand zwischen der Verlaufsebene der Klinge 66 und
der Applanationsschuh-Referenzebene.
-
Stellringeinheit
-
Die
Abbildungen der 11a und 11b zeigen
Einzelheiten der Stellringeinheit 20. Der Stellring 30 wird
mit Vakuum an die Vakuumkammer 36 bereitgestellt, so dass
ein an dem Ring platzierter Augapfel angesaugt werden kann, wobei
die Hornhaut gebraucht wird, die danach gegen den Applanationsschuh 50 gedrückt wird,
wie dies in den Abbildungen der 7a–7d dargestellt
ist. Das Vakuum wird über
die Vakuumanschlussleitung 22 vorgesehen, wobei der Vakuumschlauch
(nicht abgebildet) über
dem Vakuumanschlussnippel 24 platziert wird und durch den
Vakuumleitungsanschlag 26 abgeschlossen wird. Alternativ
kann das Vakuum durch den Ringträger 32 und
die Antriebseinheit 110 geleitet werden, so dass die Vakuumanschlussleitung 22 überflüssig wird
und der Vakuumschlauch nur mit der Antriebseinheit 110 verbunden
werden kann.
-
In
Bezug auf die Unteransicht aus 11a und
die Querschnittsansicht aus 11 b weist
der Stellringträger 32 vorzugsweise
ein Rückhaltemerkmal 34 mit
einer Feststelleinrichtung 35 auf. Das Rückhaltemerkmal 34 gleitet
in die passende Aussparung 120 in der Antriebseinheit 110.
Die erfasste Kugel 117 setzt sich unter dem Druck der erfassten Feder 115 in
der Feststelleinrichtung 35, so dass die Stellringeinheit 20 richtig
positioniert wird. Danach sichert die Flügelschraube 118 das
Rückhaltemerkmal 34,
wobei es fest an den Seiten der Aussparung 120 gesetzt
wird, die in dem Kopf 112 der Antriebseinheit 110 ausgebildet
ist. (Hiermit wird festgestellt, dass in der Abbildung aus 11 die Flügelschraube 114 fehlt,
die in dem Kopf 112 gegenüber der Flügelschraube 118 angeordnet
ist und zur Sicherung der Applanationseinheit eingesetzt wird.)
-
Wie
dies bereits in Bezug auf die Klingengabeleinheit 60 und
den Applanator 40 beschrieben worden ist, kann eine Vielzahl
von Materialien für
den Stellring 20 eingesetzt werden. Die Auswahl ist abhängig davon,
ob durch Wiederverwendung des Elements in Verbindung mit einem Sterilisierungsverfahren
die Sterilität
sichergestellt werden muss, oder durch den Einsatz steriler Einwegelemente.
Zu den geeigneten Materialien zählen
Metalle, wie etwa Edelstahl, und Kunststoffe, wie zum Beispiel Polycarbonat,
Polysulfon, Polypropylen oder andere.
-
Antriebseinheit
-
Die
Abbildungen der 12 und 13 zeigen
die Einzelheiten eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der chirurgischen
Einheit 100 und im Besonderen Einzelheiten eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels
der Antriebseinheit 110, die größtenteils von der Antriebseinheitabdeckung 160 eingeschlossen
wird.
-
In
Bezug auf die Abbildung aus 12 handelt
es sich bei den primären
Stellgliedern in der Antriebseinheit 110 um den Fahrmotor 180 und
den Oszillationsmotor 170. Der Fahrmotor 180 treibt
die Welle 184 über
den Getriebezug 182 an. Die Kupplung 190 koppelt
ein beschränktes
Drehmoment mit der Schraube 192. Die Drehbewegung der Schraube 192 wird
durch den Gewindeläufer 194 in
lineare Bewegung umgewandelt. Die Dreheinrichtung 196 koppelt
die Bewegung von dem vorderen Ende des Läufers 194 zu dem Klingengabel-Antriebsarm 140,
während
sie es ermöglicht,
dass der Antriebsarm 140 in einer Drehbewegung um den Drehpunkt
bzw. Drehzapfen der Dreheinrichtung 196 oszilliert. Der Klingenbewegungsanhalte-Einstellknopf 150 dreht
vorzugsweise ein Gewindeelement, das die Bewegung des Klingengabel-Antriebsarms 140 einstellbar
anhält.
-
Der
Antriebsarm 140 weist vorzugsweise auf dessen oberen und
unteren Oberflächen
Abschnitte auf, die so parallel wie möglich zueinander vorgesehen
werden sowie einen geregelten Abstand voneinander entfernt (die
oben und unteren Oberflächen sind
die Oberflächen,
die von der Mitte des Antriebsarms 140 am weitesten entfernt
sind in die Richtung, die parallel zu der Drehachse der Dreheinheit 196 verläuft, wobei
die obere Oberfläche
die Oberfläche ist,
die weiter von dem Stellring 30 entfernt ist). Die oberen
und unteren Oberflächen
des Antriebsarms 140 sind vorzugsweise flach innerhalb
von 0,005 mm über
ihren Verlaufsbereich von 1,5 cm, und sie werden verschiebbar erfasst
von den Lageroberflächen 136 und 138 des
Kopfs 112 der Antriebseinheit. Die Lageroberflächen begrenzen
das Spiel von oben nach unten des Antriebsarms 140 auf
vorzugsweise 0,01 mm oder besser auf 0,05 mm.
-
Der
Kopf 112 der Antriebseinheit trägt die Applanatoreinheit 40 und
den Klingengabel-Antriebsarm 140,
so dass die Klinge 66 während
deren Bewegung in einem bekannten Abstand zu dem Applanationsschuh 50 gehalten
wird, wie dies vorstehend in dem Abschnitt "Klingengabeleinheit" beschrieben worden ist. Die Toleranzen,
die für
eine präzise
relative Positionierung zwischen dem Antriebsarm und den Applanator-Befestigungsoberflächen erforderlich
sind, werden vorzugsweise entweder durch die Platzierung von Beilagstücken oder
durch Bearbeitung des Kopfes 112 erreicht (siehe 5, 6). Der
Ablauf kann entweder die Position der Lageroberflächen 136, 38 für den Antriebsarm 140 oder
die Position der Aussparung 108 für die Applanatoreinheit 40 anpassen.
Die Regelung der tatsächlichen Klingenbewegung
und der Applanationsschuh-Referenzebenen ist danach ferner abhängig von
der präzisen
Konstruktion dieser Schneidekopfelemente, die in den entsprechenden
Abschnitten bereits vorstehend beschrieben worden sind. In Ausführungsbeispielen,
welche die Führung 76 (nicht
abgebildet) parallel zu der Klinge 66 an der Klingengabel 70 einsetzen,
wird der Abstand zwischen der Klinge 66 und dem Applanationsschuh 50 vorzugsweise
innerhalb von +/–0,5
mm oder besser innerhalb von +/–0,25 mm
geregelt.
-
Auf
den Antriebsarm 140 wird Oszillation ausgeübt, und
zwar durch den Schieber 176, der in eine Richtung oszilliert,
die senkrecht zu der Seite ist. Der Schieber 176 beeinträchtigt die Ränder einer
Rille in dem Antriebsarm 140, während die Rille es ermöglicht,
dass der Antriebsarm 140 sich in die Antriebseinheit 110 und
aus dieser hinaus bewegt. Der Schieber 176 empfängt den
Oszillationsantrieb von dem Oszillationsmotor 170 über die
Welle 172 und den Exzenterstift 174. Der Exzenterstift 174 läuft in einem
Schlitz in dem Schieber 176, der die vertikale Komponente
des Exzenterstifts 174 aufnimmt, jedoch laterale Bewegung übermittelt.
-
ALTERNATIVE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
DER ERFINDUNG
-
Der
Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass zahlreiche alternative Ausführungsbeispiele
gemäß dem Umfang
der vorliegenden Erfindung möglich sind.
Einige mögliche
Abänderungen
bzw. Variationen der Klingengabeleinheit werden in dem vorstehenden
Abschnitt zu der Klingengabeleinheit beschrieben. Variationen anderer
Bauteile werden nachstehend erörtert,
wobei sie jedoch keine umfassende Aufstellung der Möglichkeiten
darstellen; vielmehr handelt es sich dabei um Beispiele, die eine breite
Vielzahl von Mechanismen zeigen, die gemäß dem Umfang der vorliegenden
Erfindung möglich sind.
-
Die
Abbildung aus 13 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel
einer Einrichtung, um auf den Antriebsarm 140 eine oszillierende
Bewegung auszuüben.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist der Antriebsarm 140 ein ferromagnetisches Material 144 auf,
auf das Magnetfelder wirken, die durch Spulen 175 erzeugt
werden, die entlang den Seiten des Antriebsarms 140 positioniert
sind.
-
Zahlreiche
physikalische Konfigurationen der Verbindungsschnittstellenoberflächen, welche die
Klingengabeleinheit entfernbar an dem Klingengabel-Antriebsarm anbringen,
können
die vorhersehbare Positionierung bereitstellen, die für die Ausführung der
Erfindung erforderlich ist. Die zusammenpassenden Teile der Schnittstelle
werden hierin als trapenzförmig
oder "schwalbenschwanzförmig" beschrieben, wobei
sie jedoch jede beliebige Form mit Fixierungsmerkmalen annehmen
können,
wie etwa eine Sägezahnform,
eine rechteckige Form, eine exzentrische ovale Form, eine Schlüssellochform
oder andere Formen, deren vollständige
Aufzählung
aufgrund der hohen Anzahl nicht möglich ist.
-
In ähnlicher
Weise ist die Einrichtung zur Sicherung der Verbindungsschnittstelle
hierin als eine Flügelschraube
oder ein Nockensperrhebel dargestellt, wobei sie aber auch durch zahlreiche
andere Möglichkeiten
umgesetzt werden kann. So können die
zusammenpassenden Teile zum Beispiel magnetische Anziehung, gefederte
Feststelleinrichtungen oder konische, miteinander eingreifende Elemente verwenden,
die in eine Aussparung eingepasst werden, die teilweise aus jedem
der zusammenpassenden Teile gebildet wird, um nur eine wenige Möglichkeiten
zu nennen. Die zusammenpassenden Elemente können sich auch unter normalen
Bedingungen genau sitzend stören
und eine Einrichtung aufweisen, um die Form eines der Elemente vorübergehend
zu verändern,
um die Störung
zu beseitigen und um dadurch die Verbindung oder die Trennung der Schnittstelle
zu ermöglichen.
Eingesetzt werden kann jedes im Fach bekannte Verfahren zur ausrückbaren
Sicherung von zwei Stücken
bzw. Elementen in einem gut vorhersehbaren Verhältnis.
-
Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Applanators weist einen Drehzapfen bzw. Drehpunkt auf, so dass
der Applanator von der Hornhaut weggeschwenkt werden kann. Gelenke
und Drehpunkte jeglicher bekannter Art entsprechen dem Umfang der vorliegenden
Erfindung. Eine flexible Kette, ein flexibles Kabel, ein Riemen
oder ein Strang können
den Applanationsschuh zurückhalten
bzw. sichern, wenn die feste Befestigung gelöst wird; wobei der Applanator
auch so gestaltet werden kann, dass er in den Mechanismus, der ihn
trägt,
eingezogen werden kann.
-
Jede
Klingengabel kann eingesetzt werden, die in der Lage ist, die Klinge
aufzuhängen
sowie die Führung,
wenn diese verwendet wird, und zwar an einer gut geregelten Position
in Bezug auf die Befestigungsoberfläche der Verbindungsschnittstelle.
Die Klinge und die Führung
können
eine Mehrzahl von Formen annehmen, von denen einige wenige Alternativen
hierin beschrieben werden.
-
Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung weist sterile, entsorgbare oder sterilisierbare,
entsorgbare bzw. Einweg-Schneidekopfelemente auf. Eine unbegrenzte Vielzahl
von möglichen
Materialien, die sich für
ein derartiges Ausführungsbeispiel
eignen, wurde vorstehend in Bezug auf jedes Schneidekopfelement
erörtert.
Es ist nicht erforderlich, dass es sich bei den verschiedenen Schneidekopfelementen
ausschließlich
um Einwegelemente oder vollständig
um permanente Elemente handelt, wobei eine Mischung aus diesen beiden
Typen ebenfalls geeignet ist.
-
Die
Stellglieder für
die chirurgische Einheit können
durch jedes bekannte Verfahren gesteuert bzw. betrieben werden,
einschließlich
pneumatischer Antriebsverfahren.
-
Die
Benutzerbefehle können
auf jede bekannte Art und Weise erkannt werden, wie etwa durch Sprachbefehlempfang
und Erfassen der Benutzeraktivierung von Sensoren oder Schaltern,
die sich an der chirurgischen Einheit oder an anderen geeigneten
Plätzen
befinden. Die auf diese Weise erkannten Befehle üben die Steuerung über jede
Kombination von Steuerelementen aus, darunter mechanische Einrichtungen,
die direkte elektrische Steuerung oder eine intelligente elektrische
Steuerung, wobei die Intelligenz durch jede im Fach bekannte Einrichtung
bereitgestellt werden kann. Die Befehlserkennungs- und Steuerelemente
können
sich physikalisch an jedem zugänglichen
Platz befinden, und wobei sie zum Beispiel größtenteils oder vollständig in der
chirurgischen Einheit platziert werden können.