WO2001015641A1 - Laserskalpell - Google Patents

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WO2001015641A1
WO2001015641A1 PCT/AT2000/000233 AT0000233W WO0115641A1 WO 2001015641 A1 WO2001015641 A1 WO 2001015641A1 AT 0000233 W AT0000233 W AT 0000233W WO 0115641 A1 WO0115641 A1 WO 0115641A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
laser
suction
distal end
suction channel
fiber
Prior art date
Application number
PCT/AT2000/000233
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Joachim Erich Von Der Heide
Kurt Franz ZÄNGLEIN
Egon Alzner
Original Assignee
Austrian Laser Produktion Und Handel Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to EP00958035A priority Critical patent/EP1207826A1/de
Publication of WO2001015641A1 publication Critical patent/WO2001015641A1/de
Priority to US10/084,317 priority patent/US20020128637A1/en

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008Methods or devices for eye surgery using laser
    • A61F2009/00861Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
    • A61F2009/0087Lens

Definitions

  • the invention relates to a laser scalpel for cutting biological tissue with a suction device, the suction device having a suction channel arranged parallel to a laser fiber provided with a distal end that is free in the axial direction of the laser fiber and having a suction opening, and a laser beam emerging from the distal end of the laser fiber.
  • Laser scalpels or laser tools of this type have been used for some time in the field of eye surgery, especially in the treatment of cataracts.
  • the lens nucleus of the eye is crushed and extracted with the help of energy.
  • the energy is absorbed by water in the lens core and converted into heat, which destroys the protein of the lens and breaks it down into fragments or partially liquefies it.
  • This liquefaction process is also known as phacoemulsification.
  • the lens treated in this way is removed from the eye by means of a suction device.
  • laser scalpels Similar to the instruments used for ultrasound, laser scalpels generally consist of a manually operated handpiece and a replaceable working tip to be placed on the handpiece, as well as connections to suitable rinsing and suction devices.
  • the working tip includes an adapter for attaching the Tip on the handpiece, a cannula for suction, in which a fiber for light transmission is installed on the side, and, if necessary, another channel for rinsing.
  • the laser scalpel working tips known in the prior art have, in accordance with one embodiment, such as, for example, US Pat. No. 5,112,328 A, an arrangement in which an optical fiber is fastened to the inner wall of the suction cannula and is flush with the distal end of the cannula.
  • the interior of the cannula, which is not occupied by the fiber, serves as a suction channel for the lens fragments.
  • the flush arrangement of the fiber and suction opening causes the suction cannula to become blocked, especially with harder lens cores, since fragments that have not been adequately crushed by the laser beam can be sucked into the opening and close it.
  • the lack of separation of fiber and suction and the resulting geometry of the suction channel also promote the tendency to block the suction, especially since particles can get caught in the acute-angled longitudinal edges between the concave inner wall of the suction channel and the convex surface of the laser fiber.
  • a laser operation device is known from US Pat. No. 4,694,828 A in which tissue to be removed is evaporated by means of a laser beam which is generated within a chamber.
  • the laser beam is in a specially designed chamber that is at the distal end of the Laser fiber is located opposite, intercepted, and the evaporated tissue is discharged via a suction channel.
  • the distal end of the laser fiber is not free in the axial direction of the laser fiber in order to protect surrounding tissue, but is covered by the chamber described above.
  • a laser surgical instrument is known from WO 91/06271, in which a pulsating laser beam strikes a transducer which converts the electromagnetic energy into mechanical shock waves that emerge from the surgical tool via an opening in a suction channel.
  • the invention aims to avoid the disadvantages and difficulties of the prior art and has as its object to provide a laser scalpel of the type described at the outset, which enables undisturbed suction and, because of the shortened treatment time and treatment to be carried out without intermediate cleaning, considerably reduces the risk for the patient ,
  • the laser fiber is arranged outside the suction channel, that the suction channel projects beyond the distal end of the laser fiber, that the suction opening is provided in a wall facing the laser beam in the part of the suction channel projecting beyond the distal end of the laser fiber is that the suction opening faces the laser beam emerging from the distal end of the laser fiber and that the suction channel has a rounded distal end.
  • a second embodiment is characterized in that the laser fiber is arranged outside the suction channel, that the suction channel projects beyond the distal end of the laser fiber, that the suction opening is provided in a wall facing the laser beam in the part of the suction channel projecting beyond the distal end of the laser fiber, that the Suction opening facing the laser beam emerging from the distal end of the laser fiber and that the laser scalpel has an externally smooth-walled cladding tube.
  • the laser fiber is arranged outside the suction channel, the suction channel projects beyond the distal end of the laser fiber, if the suction opening is provided in a wall of the suction channel projecting beyond the distal end of the laser fiber, the suction opening is that from the distal end facing the laser fiber emerging and the suction channel has a constant cross-section over the length of the working tip.
  • a laser scalpel of the type described in the introduction in which the laser fiber is arranged outside the suction channel and the suction channel projects beyond the distal end of the laser fiber, the suction opening in a wall facing the laser beam is provided in the part of the suction channel which projects beyond the distal end of the laser fiber, and the suction opening faces the laser beam emerging from the distal end of the laser fiber, but the suction channel does not have a rounded distal end, but rather it is designed with an edge.
  • this laser scalpel is not surrounded on the outside by a smooth-walled cladding tube.
  • the suction channel is also conical on the inside over the length of the working tip.
  • the suction opening is preferably provided according to the invention in a side wall forming the suction channel, which projects beyond the distal end of the laser fiber.
  • the suction channel preferably has a single suction opening in the side wall, which ensures that the lens fragments must in any case pass through the fiber exit surface.
  • the suction opening has a smaller cross-section than the suction channel, preferably one that is at least 10% smaller. This ensures that only fragments that are smaller than the cross section of the suction channel can get into it. This prevents the canal from becoming blocked.
  • the largest diameter of the suction opening is advantageously smaller than the smallest diameter of the suction channel.
  • the closed distal end of the suction channel is expediently rounded, thereby reducing the risk of injuries from sharp edges when the working tip is inserted into the eye.
  • the laser scalpel has a tube in which the laser fiber is arranged on one side, and in that the suction channel is formed inside the tube and opposite the laser fiber by a wall.
  • the suction channel is formed by a further tube arranged inside the tube, preferably with an elliptical cross section.
  • the laser scalpel is advantageously equipped with a further channel for supplying a filler, such as a saline solution, etc. This has the advantage that no separate cut is necessary for the flushing, since the flushing channel can be inserted in one working tip together with the laser fiber and suction device.
  • a filler such as a saline solution, etc.
  • the additional channel for supplying a filler is expediently formed by a channel that surrounds both the suction channel and the laser fiber peripherally.
  • the suction opening in plan view of the suction opening, is largely, preferably entirely, covered by the laser beam.
  • An expedient embodiment for the more versatile use of the laser scalpel is characterized in that the part of the suction channel projecting beyond the distal end of the laser fiber is roughened on the outside, the roughness advantageously being in the range from 20 to 60 ⁇ m, preferably 25 to 50 ⁇ m.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a working tip of a laser scalpel according to the prior art
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a working tip of a laser scalpel according to the invention
  • FIG. 3 shows a top view according to arrow A on the in FIG 2 shows a laser scalpel working tip
  • FIG. 4 shows a section through the laser scalpel working tip shown in FIG. 2 along line IV-IV
  • FIG. 5 illustrates a section comparable to FIG. 4 through another embodiment of a working tip of a laser scalpel according to the invention.
  • the working tip 1 of a known laser scalpel is formed by a tube 2, called an enveloping tube, to the inside 3 of which a laser fiber 4 is attached, which guides the laser light necessary for the operation from the laser source to the operating area.
  • the inner space formed by the cladding tube 2 and not occupied by the laser fiber serves as a suction channel 5, through which the fragmented lens core is transported away by means of a suction device, not shown. 1, the distal end 6 of the laser fiber 4 is flush with the suction channel 5 or the cladding tube 2, i.e. the suction opening 7 is at the same level as the distal end 6 of the laser fiber 4.
  • the working tip 1 shown in FIG. 2 of a laser scalpel according to the invention also has a cladding tube 2, for example with an outside diameter of 1.2 mm, the cladding tube 2 being made of a material, such as stainless steel, which is common in the medical field.
  • a laser fiber 4 is attached for use as a light guide in an infrared range of about 3 ⁇ m
  • the proximal area, the so-called main light guide (not shown) is mostly made of zinc fluoride, whereas the distal area bridges the distance is formed between the main light guide and the operating field by a conventional quartz fiber, since zinc fluoride is not a biocompatible material.
  • the quartz portion of the light guide is kept as small as possible in order to minimize the attenuation of the radiation caused by the quartz fiber.
  • the laser fiber 4 has a diameter of approximately 200-300 ⁇ m. Depending on the desired energy transfer, other diameters are also possible.
  • a tube 10 with an elliptical cross section (see FIG. 4) is pressed into the cladding tube 2, which forms the suction channel 5.
  • the cross section of the ellipse is dimensioned so that the cladding tube 2 is optimally filled.
  • the elliptical tube 10 protrudes beyond the end of the cladding tube 2 and the distal end 6 of the laser fiber 4, in the exemplary embodiment shown by approximately 500-600 ⁇ m, while the laser fiber 4 is flush with the cladding tube 2.
  • the tube 10 is closed at its distal end 11, the distal end 11 of the tube 10 being rounded.
  • a suction opening 7 is provided, which faces the laser beam 14 emerging from the distal end 6 of the laser fiber 4.
  • the suction opening 7 could, for example, also be in a wall of the tube 10 which tapers to a rounded tip and faces the laser beam 14, i.e. not at right angles to the laser beam exit surface 15.
  • the lens core fragments 8 and 9 are pulled in operation by the suction device in front of the suction opening 7, whereby they pass through the laser beam 14 and, if necessary, are crushed by this by constructionally constant contact with the laser beam 14 until they are small enough through the suction opening 7 to get into the tube 10. It is advantageous if the largest diameter D1 of the suction opening 7 is smaller than the smallest diameter D2 of the suction channel 5, in this embodiment the smallest diameter D2 of the elliptical tube 10.
  • the suction opening 7 is completely covered by the laser beam 14.
  • the diameter D1 of the suction opening 7, as stated above, is chosen such that it is smaller than the small semiaxis of the elliptical tube 10, as can be seen from a comparison with Fi * og.- 4.
  • FIG. 4 shows a sectional illustration along the line IV-IV in FIG. 2, the separate suction channel 5 with an elliptical cross section being clearly visible here. Due to the arrangement of the suction channel 5 according to the invention, there are no convex surfaces within the suction channel 5 which would favor blockage by the particles 9 by slightly jamming them in the narrow recesses formed by the surfaces of the laser fiber 4 and the cladding tube 2. The arrangement shown in FIG Suction channel 5 and laser fiber 4 in a cladding tube 2 is a less preferred embodiment for this reason.
  • FIG. 5 illustrates another embodiment of a working tip 1 of a laser scalpel according to the invention, which is particularly suitable for laser fibers 4 with a larger diameter.
  • the sectional view shows a cladding tube 2, on the inside 3 of which a laser fiber 4 is fastened, the laser fiber 4 being separated from a suction channel 5, which is formed by part of the cladding tube 2, by a wall 16.
  • a cross section of the cladding tube 2 which is the same as the cross section of the cladding tube 2 of the embodiment shown in FIG. 2, a satisfactory suction can still be achieved.
  • the cladding tube 2 is coaxially surrounded by a further tube 17, which forms an additional channel 18 for supplying a filler or a rinsing liquid, which surrounds both the suction channel 5 and the laser fiber 4.
  • the wall of the suction channel 5 carrying the suction opening 7 has a position inclined with respect to the longitudinal direction of the laser scalpel, with the outward normal n of the wall of the suction channel 5 facing the laser beam 14 and carrying the suction opening 7 the longitudinal central axis of the laser beam 14 includes an angle ⁇ between 30 and 80 ° in the beam direction.
  • the opening of the capsular bag in addition to the lens nucleus fragmentation, the opening of the capsular bag, the so-called capsulorhexis (FIG. 7), can be carried out. This eliminates the need for a special surgical instrument for this purpose.
  • the part of the suction channel 5 projecting beyond the distal end of the laser fiber 4 is preferably roughened on the outside, the grain size being in the range between 20 and 50 ⁇ m, preferably between 25 and 50 ⁇ m.
  • a working tip designed in this way can be used after the complete phacoemulsification for polishing the lens capsule before inserting the intraocular lens.
  • the advantage over conventional laser scalpels is due to the fact that there is no need to change instruments between the two treatment steps, thereby reducing the risk of injury and infection for the patient.
  • the laser scalpel according to the invention is not limited to use in cataract therapy; use of the laser scalpel according to the invention would also be conceivable, for example, in surgical interventions that affect cartilage tissue.

Abstract

Bei einem Laserskalpell mit einer Absaugeinrichtung, wobei die Absaugeinrichtung einen zu einer mit einem distalen Ende (6) versehenen Laserfaser (4) parallel angeordneten Absaugkanal (5) mit einer Absaugöffnung (7) aufweist und wobei ein Laserstrahl (14) aus dem distalen Ende (6) der Laserfaser (4) austritt, überragt der Absaugkanal (5) das distale Ende (6) der Laserfaser (4), ist die Absaugöffnung (7) in einer dem Laserstrahl (14) zugewendeten Wand (12) im das distale Ende (6) der Laserfaser (4) überragenden Teil (13) des Absaugkanales (5) vorgesehen und ist die Absaugöffnung (7) dem aus dem distalen Ende (6) der Laserfaser (4) austretenden Laserstrahl (14) zugewendet, wodurch eine Verstopfung des Absaugkanals (5) vermieden wird.

Description

Laserskalpell
Die Erfindung betrifft ein Laserskalpell zum Zerschneiden von biologischem Gewebe mit einer Absaugeinrichtung, wobei die Absaugeinrichtung einen zu einer mit einem in Achsrichtung der Laserfaser freien distalen Ende versehenen Laserfaser parallel angeordneten Absaugkanal mit einer Absaugöffhung aufweist und wobei ein Laserstrahl aus dem distalen Ende der Laserfaser austritt.
Laserskalpelle bzw. Laserwerkzeuge dieser Art werden seit einiger Zeit im Bereich der Augenchirurgie, speziell bei der Behandlung von grauem Star, eingesetzt.
In der sogenannten Katarakttherapie wird der Linsenkern des Auges mit Hilfe von Energie zerkleinert und abgesaugt. Dabei wird die Energie von im Linsenkern vorhandenem Wasser absorbiert und in Wärme umgewandelt, wodurch das Eiweiß der Linse zerstört wird und diese in Bruchstücke zerfällt bzw. sich teilweise verflüssigt. Dieser Verflüssigungsvorgang wird auch als Phakoemulsifikation bezeichnet. Die so behandelte Linse wird mittels einer Absaugeinrichtung aus dem Auge entfernt.
Bis vor kurzem wurde für diese Behandlungsmethode ausschließlich die Ultraschallphakoetnulsifikation eingesetzt. Die für die Verflüssigung benötigte Energie liefert dabei eine Ultraschallquelle. Nachteilig bei dieser Technik sind jedoch die hohe Eindringtiefe der Energie und der hohe Wärmeinput, die nicht nur zu einer Verflüssigung des Linsenkerns fuhren, sondern auch das Gewebe in der Umgebung der Linse schädigen können. Für das Einführen des entsprechenden Werkzeugs ins Auge bedarf es relativ großer Schnitte, die für den Patienten ein erhöhtes Risiko darstellen.
Diese Nachteile weisen Laserskalpelle nicht auf, da die Energie hierbei in Form von Laserlicht ausgewählter Wellenlänge, d.h. spezifischer Energie, durch eine Lichtleiterfaser zum Linsenkern transportiert wird und dort bereits in geringer Tiefe völlig absorbiert ist. Aufgrund der gerätespezifischen Anordnung von Lichtleiter und Absaugeinrichtung lassen sich größere Schnitte vermeiden und das Risiko eines Kapselrisses verringern.
Laserskalpelle bestehen ähnlich wie die für Ultraschall eingesetzten Instrumente im allgemeinen aus einem manuell bedienbaren Handstück und aus einer auf das Handstück aufzusetzenden, auswechselbaren Arbeitsspitze sowie aus Anschlüssen an geeignete Spül- und Absaugvorrichtungen. Die Arbeitsspitze umfaßt einen Adapter zum Befestigen der Spitze am Handstück, eine Kanüle zum Absaugen, in welche seitlich eine Faser zur Lichtübertragung eingebaut ist, sowie gegebenenfalls einen weiteren Kanal für eine Spülung.
Im Gegensatz zur Ultraschallphakoemulsifikation können bei der Lasertherapie durch die geringere Energiezufuhr relativ feste Rückstände zurückbleiben; es findet eher eine Fragmentierung denn eine Verflüssigung des Linsenkems statt. Die Rückstände der Lasertherapie sowie unbehandelte Linsenkernfragmente werden mittels eines Absaugsystems, in das der Lichtleiter integriert ist, abgesaugt. Fehlendes Volumen wird durch ein geeignetes Füllmittel, beispielweise eine Kochsalzlösung, entweder über ein eigenes Spülhandstück oder eine im Laser-Absaughandstück integrierte Spülkanüle ersetzt.
Die im Stand der Technik bekannten Laserskalpell- Arbeitsspitzen weisen gemäß einer Ausführungsform, wie zum Beispiel der US 5 112 328 A, eine Anordnung auf, bei der eine Lichtleiterfaser an der Innenwand der Absaugkanüle befestigt ist und bündig mit dem distalen Ende der Kanüle abschließt. Der von der Faser nicht eingenommene Innenraum der Kanüle dient als Absaugkanal für die Linsenfragmente.
Die bündige Anordnung von Faser und Absaugöffnung bedingt jedoch vor allem bei härteren Linsenkernen ein Verstopfen der Absaugkanüle, da Fragmente, die durch den Laserstrahl nicht ausreichend zerkleinert wurden, an der Öffnung festgesaugt werden und diese verschließen können. Die fehlende Trennung von Faser und Absaugung und die daraus resultierende Geometrie des Absaugkanals fördern ebenfalls die Tendenz, das Absaugen zu blockieren, zumal sich abgesaugte Teilchen in den spitzwinkeligen Längskanten zwischen konkaver Innenwand des Absaugkanals und konvexer Oberfläche der Laserfaser einklemmen bzw. festhängen können.
Die unzureichende Absaugung der Linsenkeme ist einer der Hauptgründe , warum sich die Lasertherapie gegenüber der Ultraschallphakoemulsifikation bislang noch nicht durchsetzen konnte. Die Tatsache, daß die festen Bestandteile, insbesondere dichterer Linsenkerne, die Absaugkanüle verstopfen, führt zu extrem langen Behandlungszeiten. Die Behandlung muß öfter unterbrochen, das Handstück aus dem Auge entfernt und durchgespült werden, wodurch der Patient erhöhtem Risiko, insbesondere einem erhöhten Infektionsrisiko, ausgesetzt ist.
Aus der US 4 694 828 A ist eine Laseroperationseinrichtung bekannt, bei der mittels eines Laserstrahls, der innerhalb einer Kammer erzeugt wird, zu entfernendes Gewebe verdampft wird. Der Laserstrahl wird in einer eigens vorgesehenen Kammer, die dem distalen Ende der Laserfaser gegenüberliegt, abgefangen, und das verdampfte Gewebe wird über einen Absaugkanal abgeführt. Bei einer solchen Ausführungsform ist das distale Ende der Laserfaser zwecks Schutzes umliegenden Gewebes in Achsrichtung der Laserfaser nicht frei, sondern von der oben beschriebenen Kammer abgedeckt.
Aus den Dokumenten US 4 985 027 A, DE 38 31 141 AI und DE 197 14 475 Cl sind Laserskalpelle der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei denen die Laserfaser innerhalb des Absaugkanals angeordnet ist, wodurch lediglich durch die Absaugöffhung in das Innere des Absaugkanals ragende Gewebeteile bearbeitet werden können.
Aus der WO 91/06271 ist ein Laseroperationsinstrument bekannt, bei dem ein pulsierender Laserstrahl gegen einen Wandler prallt, der die elektromagnetische Energie in mechanische Schockwellen umwandelt, die über eine Öffnung eines Absaugkanals aus dem Operationswerkzeug austreten.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der Nachteile und Schwierigkeiten des Standes der Technik und stellt sich die Aufgabe, ein Laserskalpell der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, welches eine ungestörte Absaugung ermöglicht und aufgrund der dadurch verkürzten Behandlungszeit und ohne Zwischensäuberung durchzuführende Behandlung das Risiko für den Patienten erheblich verringert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach einer ersten Ausführungsform dadurch gelöst, daß die Laserfaser außerhalb des Absaugkanales angeordnet ist, daß der Absaugkanal das distale Ende der Laserfaser überragt, daß die Absaugöffhung in einer dem Laserstrahl zugewendeten Wand im das distale Ende der Laserfaser überragenden Teil des Absaugkanales vorgesehen ist, daß die Absaugöffhung dem aus dem distalen Ende der Laserfaser austretenden Laserstrahl zugewendet ist und daß der Absaugkanal ein abgerundetes distales Ende aufweist.
Eine zweite Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Laserfaser außerhalb des Absaugkanales angeordnet ist, daß der Absaugkanal das distale Ende der Laserfaser überragt, daß die Absaugöffhung in einer dem Laserstrahl zugewendeten Wand im das distale Ende der Laserfaser überragenden Teil des Absaugkanales vorgesehen ist, daß die Absaugöffnung dem aus dem distalen Ende der Laserfaser austretenden Laserstrahl zugewendet ist und daß das Laserskalpell ein außen glattwandiges Hüllrohr aufweist. Gemäß einer dritten Ausführungsform ist die Laserfaser außerhalb des Absaugkanales angeordnet, überragt der Absaugkanal das distale Ende der Laserfaser, ist die Absaugöffhung in einer dem Laserstrahl zugewendeten Wand im das distale Ende der Laserfaser überragenden Teil des Absaugkanales vorgesehen, ist die Absaugöffnung dem aus dem distalen Ende der Laserfaser austretenden Laserstrahl zugewendet und weist der Absaugkanal über die Länge der Arbeitsspitze einen konstanten Querschnitt auf.
Entstehen beim Lasereinsatz harte Linsenkernfragmente und Restprodukte, so werden diese durch die seitliche Absaugöffhung vor die Faseraustrittsfläche gesaugt. Wenn die Fragmente klein genug sind, werden sie über die Kanüle abgesaugt. Andernfalls werden sie durch die Absaugung vor der Faser gehalten, so daß eine weitere Zertrümmerung mittels Laser möglich ist. Die Fragmente werden so lange zerkleinert, bis sie durch die Absaugöffnung hindurchtreten können.
Gemäß einer älteren, jedoch nicht vorveröffentlichten Publikation WO 99/44554 ist ein Laserskalpell der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei dem zwar die Laserfaser außerhalb des Absaugkanals angeordnet ist und der Absaugkanal das distale Ende der Laserfaser überragt, wobei die Absaugöffhung in einer dem Laserstrahl zugewendeten Wand im das distale Ende der Laserfaser überragenden Teil des Absaugkanals vorgesehen ist, und die Absaugöffhung dem das distale Ende der Laserfaser austretenden Laserstrahl zugewendet ist, jedoch weist der Absaugkanal kein abgerundetes distales Ende auf, sondern er ist vielmehr kantig gestaltet. Weiters ist dieses Laserskalpell nicht außen von einem glattwandigen Hüllrohr umgeben. Auch ist der Absaugkanal über die Länge der Arbeitsspitze innen konisch gestaltet.
Die Absaugöffnung ist erfindungsgemäß bevorzugt in einer den Absaugkanal bildenden Seitenwand vorgesehen, die über das distale Ende der Laserfaser vorragt.
Vorzugsweise weist der Absaugkanal eine einzige Absaugöffhung in der Seitenwand auf, wodurch gewährleistet ist, daß die Linsenfragmente auf jeden Fall die Faseraustrittsfläche passieren müssen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Absaugöffhung einen kleineren Querschnitt als der Absaugkanal auf, vorzugsweise einen um mindestens 10 % kleineren. Dadurch wird sichergestellt, daß nur Fragmente, die kleiner sind als der Querschnitt des Absaugkanals, in diesen gelangen können. Eine Verstopfung des Kanals ist dadurch ausgeschlossen. Der größte Durchmesser der Absaugöffhung ist vorteilhaft kleiner als der kleinste Durchmesser des Absaugkanals.
Zweckmäßig ist das geschlossene distale Ende des Absaugkanals abgerundet ausgebildet, wodurch die Gefahr von Verletzungen durch scharfe Kanten beim Einführen der Arbeitsspitze in das Auge herabgesetzt wird.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Laserskalpell ein Rohr aufweist, in welchem an einer Seite die Laserfaser angeordnet ist, und daß der Absaugkanal innerhalb des Rohres und gegenüber der Laserfaser durch eine Wand abgetrennt ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Absaugkanal von einem innerhalb des Rohres angeordneten weiteren Rohr, vorzugsweise mit elliptischem Querschnitt, gebildet.
Das Laserskalpell ist vorteilhaft mit einem weiteren Kanal zur Zuführung eines Füllmittels, wie beispielsweise einer Kochsalzlösung etc., ausgestattet. Dies hat den Vorteil, daß für die Spülung kein eigener Schnitt notwendig ist, da der Spülkanal gemeinsam mit Laserfaser und Absaugvorrichtung in einer Arbeitsspitze integriert eingeführt werden kann.
Der Zusatzkanal zur Zuführung eines Füllmittels wird dabei zweckmäßig von einem sowohl den Absaugkanal als auch die Laserfaser peripher umgebenden Kanal gebildet.
Bevorzugt ist die Absaugöffhung, in Draufsicht auf die Absaugöffhung, vom Laserstrahl größtenteils, vorzugsweise ganz, bedeckt.
Eine zweckmäßige Ausführungsform zur vielseitigeren Verwendung des Laserskalpells ist dadurch gekennzeichnet, daß der das distale Ende der Laserfaser überragende Teil des Absaugkanales außenseitig aufgerauht ist., wobei vorteilhaft die Rauhigkeit im Bereich von 20 bis 60 μm, vorzugsweise 25 bis 50 μm, liegt.
Um zusätzlich zur Linsenkernfragmentation eine Eröffnung des Kapselsackes durchführen zu können, schließt vorteilhaft die nach außen gerichtete Normale der dem Laserstrahl zugewandten und die Absaugöffnung tragenden Wand des Absaugkanales mit der Längsmittelachse des Laserstrahles in Strahlrichtung einen Winkel < 90°, vorzugsweise einen Winkel α zwischen 30° und 80°, ein. Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Arbeitsspitze eines Laserskalpells gemäß Stand der Technik, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Arbeitsspitze eines erfindungsgemäßen Laserskalpells, Fig. 3 eine Draufsicht gemäß Pfeil A auf die in Fig. 2 dargestellte Laserskalpell- Arbeitsspitze, Fig. 4 einen Schnitt durch die in Fig. 2 dargestellte Laserskalpell-Arbeitsspitze nach Linie IV-IV, und Fig. 5 einen mit Fig. 4 vergleichbaren Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer Arbeitsspitze eines erfindungsgemäßen Laserskalpells veranschaulichen.
Die Arbeitsspitze 1 eines bekannten Laserskalpells wird von einem Rohr 2, genannt Hüllrohr, gebildet, an dessen Innenseite 3 eine Laserfaser 4 befestigt ist, die das für die Operation notwendige Laserlicht von der Laserquelle bis zum Operationsbereich leitet. Der vom Hüllrohr 2 gebildete und nicht von der Laserfaser eingenommene Innenraum dient als Absaugkanal 5, durch welchen der fragmentierte Linsenkem mittels einer nicht dargestellten Absaugeinrichtung abtransportiert wird. Gemäß Fig. 1 schließt das distale Ende 6 der Laserfaser 4 bündig mit dem Absaugkanal 5 bzw. dem Hüllrohr 2 ab, d.h. die Absaugöffhung 7 befindet sich auf gleicher Höhe mit dem distalen Ende 6 der Laserfaser 4. Wird ein Teilchen 8, welches einen größeren Querschnitt als die Absaugöffhung 7 aufweist, angesaugt, bleibt das Teilchen 8 in der Absaugöffnung 7 stecken und verwehrt den kleineren Teilchen 9 den Zutritt zum Absaugkanal 5, wodurch die Absaugung generell blockiert wird und das Laserskalpell zur Reinigung aus dem Auge gezogen werden muß. (Die Pfeile B in den Fig. 1 und 2 veranschaulichen die Strömungsrichtung der Fragmente 8 und 9.)
Die in Fig. 2 dargestellte Arbeitsspitze 1 eines erfindungsgemäßen Laserskalpells weist ebenfalls ein Hüllrohr 2, beispielsweise mit einem Außendurchmesser von 1 ,2 mm, auf, wobei das Hüllrohr 2 aus einem im medizinischen Bereich üblichen Material wie Edelstahl gefertigt ist.
An der Innenseite 3 des Hüllrohres 2 ist eine Laserfaser 4 zur Verwendung als Lichtleiter in einem Infrarotbereich um etwa 3 μm befestigt, deren proximaler Bereich, der sogenannte Hauptlichtleiter (nicht dargestellt), zumeist aus Zinkfluorid gebildet ist, wogegen der distale Bereich zur Überbrückung der Distanz zwischen Hauptlichtleiter und Operationsfeld von einer herkömmlichen Quarzfaser gebildet wird, da Zinkfluorid kein biokompatibles Material ist. Der Quarzanteil des Lichtleiters wird jedoch so klein wie möglich gehalten, um die durch die Quarzfaser bedingte Abschwächung der Strahlung zu minimieren. Bei dieser Ausführungsform weist die Laserfaser 4 einen Durchmesser von ungefähr 200-300 μm auf. Es sind je nach gewünschter Energieübertragung auch andere Durchmesser möglich. Gegenüber der Laserfaser 4 ist eine Rohr 10 mit elliptischem Querschnitt (siehe Fig. 4) in das Hüllrohr 2 eingepreßt, das den Absaugkanal 5 bildet. Der Querschnitt der Ellipse ist so dimensioniert, daß das Hüllrohr 2 optimal ausgefüllt wird.
Das elliptische Rohr 10 ragt über das Ende des Hüllrohres 2 und das distale Ende 6 der Laserfaser 4 hinaus, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel um ca. 500-600 μm, während die Laserfaser 4 bündig mit dem Hüllrohr 2 abschließt. Das Rohr 10 ist an seinem distalen Ende 11 geschlossen, wobei das distale Ende 11 des Rohres 10 abgerundet ausgebildet ist.
In einer Seitenwand 12 des überragenden Teils 13 des Rohres 10 ist eine Absaugöffhung 7 vorgesehen, die dem aus dem distalen Ende 6 der Laserfaser 4 austretenden Laserstrahl 14 zugewendet ist. Die Absaugöffhung 7 könnte aber beispielsweise auch in einer sich zu einer abgerundeten Spitze verjüngenden und dem Laserstrahl 14 zugewendeten Wand des Rohres 10, d.h. nicht im rechten Winkel zur Laserstrahlaustrittsfläche 15, vorgesehen sein.
Die Linsenkernfragmente 8 und 9 werden im Betrieb von der Absaugeinrichtung vor die Absaugöffnung 7 gezogen, wobei sie durch den Laserstrahl 14 treten und gegebenenfalls von diesem durch konstruktionsmäßig erzwungenen ständigen Kontakt mit dem Laserstrahl 14 solange zerkleinert werden, bis sie klein genug sind, durch die Absaugöffnung 7 in das Rohr 10 zu gelangen. Vorteilhaft ist dabei, wenn der größte Durchmesser Dl der Absaugöffnung 7 kleiner ist als der kleinste Durchmesser D2 des Absaugkanals 5, bei diesem Ausführungsbeispiel der kleinste Durchmesser D2 des elliptischen Rohres 10.
In der Darstellung der in Richtung von Pfeil A in Fig. 2 gesehenen Ansicht der Laserskalpell-Arbeitsspitze 1 in Fig. 3, ist die Absaugöffhung 7 vollständig vom Laserstrahl 14 bedeckt. Der Durchmesser Dl der Absaugöffhung 7 ist, wie oben ausgeführt, so gewählt, daß er geringer als die kleine Halbachse des elliptischen Rohres 10 ist, wie ein Vergleich mit Fi *og.- 4 erkennen läßt.
Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie IV-IV in Fig. 2, wobei hier deutlich der separate Absaugkanal 5 mit elliptischem Querschnitt zu erkennen ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung des Absaugkanals 5 gibt es keine konvexen Flächen innerhalb des Absaugkanals 5, die eine Verstopfung durch die Teilchen 9 begünstigen würden, indem sich diese in den von den Oberflächen der Laserfaser 4 und des Hüllrohres 2 gebildeten engen Nischen leicht verklemmen. Die in Fig. 6 gezeigte Anordnung von Absaugkanal 5 und Laserfaser 4 in einem Hüllrohr 2 ist aus diesem Grund ein weniger bevorzugtes Ausführungsbeispiel.
In Fig. 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel einer Arbeitsspitze 1 eines erfindungsgemäßen Laserskalpells näher veranschaulicht, das sich besonders für Laserfasem 4 mit größerem Durchmesser eignet. Die Schnittdarstellung zeigt ein Hüllrohr 2, an dessen Innenseite 3 eine Laserfaser 4 befestigt ist, wobei die Laserfaser 4 gegenüber einem Absaugkanal 5, der von einem Teil des Hüllrohres 2 gebildet wird, durch eine Wand 16 abgetrennt ist. Auf diese Weise kann bei einem Querschnitt des Hüllrohres 2, der gleich dem Querschnitt des Hüllrohres 2 der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist, immer noch eine zufriedenstellende Absaugung erzielt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Hüllrohr 2 koaxial von einem weiteren Rohr 17 umgeben, das einen Zusatzkanal 18 zur Zuführung eines Füllmittels bzw. einer Spülflüssigkeit bildet, welcher sowohl den Absaugkanal 5 als auch die Laserfaser 4 umgibt.
Gemäß der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform weist die die Absaugöffhung 7 tragende Wand des Absaugkanales 5 eine gegenüber der Längsrichtung des Laserskalpells geneigte Lage auf, wobei die nach außen gerichtete Normale n der dem Laserstrahl 14 zugewandten und die Absaugöffhung 7 tragenden Wand des Absaugkanales 5 mit der Längsmittelachse des Laserstrahles 14 in Strahlrichtung einen Winkel α zwischen 30 und 80° einschließt.
Mit einem Laserskalpell dieser Ausführungsform kann zusätzlich zur Linsenkernfragmentation die Eröffnung des Kapselsackes, die sogenannte Kapsulorhexis (Fig. 7), durchgeführt werden. Dadurch wird der Einsatz eines speziellen chirurgischen Instruments für diesen Zweck überflüssig.
Vorzugsweise ist der das distale Ende der Laserfaser 4 überragende Teil des Absaugkanales 5 außenseitig augerauht, wobei die Körnung im Bereich zwischen 20 und 50 μm, vorzugsweise zwischen 25 und 50 μm liegt.
Eine derart gestaltete Arbeitsspitze kann nach der vollständigen Phakoemulsifikation zum Polieren der Linsenkapsel vor dem Einsetzen der Intraokularlinse verwendet werden. Der Vorteil gegenüber herkömmlichen Laserskalpellen ist in der Tatsache begründet, daß ein Instrumentenwechsel zwischen den beiden Behandlungsschritten entfallen kann, wodurch das Verletzungs- und Infektionsrisiko für den Patienten vermindert ist. Das erfindungsgemäße Laserskalpell ist nicht auf die Anwendung bei der Katarakttherapie beschränkt; ein Einsatz des erfindungsgemäßen Laserskalpells wäre beispielsweise auch bei chirurgischen Eingriffen, die Knorpelgewebe betreffen, denkbar.

Claims

Patentansprüche:
1. Laserskalpell zum Zerschneiden von biologischem Gewebe mit einer Absaugeinrichtung, wobei die Absaugeinrichtung einen zu einer mit einem in Achsrichtung der Laserfaser (4) freien distalen Ende (6) versehenen Laserfaser (4) parallel angeordneten Absaugkanal (5) mit einer Absaugöffhung (7) aufweist und wobei ein Laserstrahl (14) aus dem distalen Ende (6) der Laserfaser (4) austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserfaser (4) außerhalb des Absaugkanales (5) angeordnet ist, daß der Absaugkanal (5) das distale Ende (6) der Laserfaser (4) überragt, daß die Absaugöffhung (7) in einer dem Laserstrahl (14) zugewendeten Wand (12) im das distale Ende (6) der Laserfaser (4) überragenden Teil
(13) des Absaugkanales (5) vorgesehen ist, daß die Absaugöffhung (7) dem aus dem distalen Ende (6) der Laserfaser (4) austretenden Laserstrahl (14) zugewendet ist und daß der Absaugkanal (5) ein abgerundetes distales Ende aufweist.
2. Laserskalpell zum Zerschneiden von biologischem Gewebe mit einer Absaugeinrichtung, wobei die Absaugeinrichtung einen zu einer mit einem in Achsrichtung der Laserfaser (4) freien distalen Ende (6) versehenen Laserfaser (4) parallel angeordneten Absaugkanal (5) mit einer Absaugöffhung (7) aufweist und wobei ein Laserstrahl (14) aus dem distalen Ende (6) der Laserfaser (4) austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserfaser (4) außerhalb des Absaugkanales (5) angeordnet ist, daß der Absaugkanal (5) das distale Ende (6) der Laserfaser (4) überragt, daß die Absaugöffhung (7) in einer dem Laserstrahl
(14) zugewendeten Wand (12) im das distale Ende (6) der Laserfaser (4) überragenden Teil
(13) des Absaugkanales (5) vorgesehen ist, daß die Absaugöffhung (7) dem aus dem distalen Ende (6) der Laserfaser (4) austretenden Laserstrahl (14) zugewendet ist und daß das Laserskalpell ein außen glattwandiges Hüllrohr aufweist.
3. Laserskalpell zum Zerschneiden von biologischem Gewebe mit einer Absaugeinrichtung, wobei die Absaugeinrichtung einen zu einer mit einem in Achsrichtung der Laserfaser (4) freien distalen Ende (6) versehenen Laserfaser (4) parallel angeordneten Absaugkanal (5) mit einer Absaugöffhung (7) aufweist und wobei ein Laserstrahl (14) aus dem distalen Ende (6) der Laserfaser (4) austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserfaser (4) außerhalb des Absaugkanales (5) angeordnet ist, daß der Absaugkanal (5) das distale Ende (6) der Laserfaser (4) überragt, daß die Absaugöffhung (7) in einer dem Laserstrahl
(14) zugewendeten Wand (12) im das distale Ende (6) der Laserfaser (4) überragenden Teil (13) des Absaugkanales (5) vorgesehen ist, daß die Absaugöffhung (7) dem aus dem distalen Ende (6) der Laserfaser (4) austretenden Laserstrahl (14) zugewendet ist und daß der Absaugkanal (5) über die Länge der Arbeitsspitze (1) einen konstanten Querschnitt aufweist.
4. Laserskalpell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugöffhung (7) in einer den Absaugkanal (5) bildenden Seitenwand (12) vorgesehen ist, die über das distale Ende (6) der Laserfaser (4) vorragt.
5. Laserskalpell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugkanal (5) eine einzige Absaugöffhung (7) in der Seitenwand (12) aufweist.
6. Laserskalpell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugöffhung (7) einen kleineren Querschnitt, vorzugsweise einen um mindestens 10 % kleineren Querschnitt, aufweist als der Absaugkanal (5).
7. Laserskalpell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugöffhung (7) einen kleineren größten Durchmesser (Dl) aufweist als der kleinste Durchmesser (D2) des Absaugkanales (5).
8. Laserskalpell nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene distale Ende (11) des Absaugkanals (5) abgerundet ausgebildet ist.
9. Laserskalpell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Laserskalpell ein Rohr (2) aufweist, in dem an einer Seite die Laserfaser (4) angeordnet ist, und daß der Absaugkanal (5) innerhalb des Rohres (2) und gegenüber der Laserfaser (4) durch eine Wand (16) abgetrennt ausgebildet ist.
10. Laserskalpell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugkanal (5) von einem innerhalb des Rohres (2) angeordneten weiteren Rohr (10), vorzugsweise mit elliptischen Querschnitt, gebildet ist.
1 1. Laserskalpell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Laserskalpell mit einem weiteren Kanal (18) zur Zuführung eines Füllmittels, wie beispielsweise einer Kochsalzlösung etc., ausgestattet ist.
12. Laserskalpell nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkanal (18) zur Zuführung eines Füllmittels von einem sowohl den Absaugkanal (5) als auch die Laserfaser (4) peripher umgebenden Kanal gebildet ist.
13. Laserskalpell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugöffhung (7) vom Laserstrahl (14), in Draufsicht auf die Absaugöffnung (7) gesehen, größtenteils, vorzugsweise ganz, bedeckt ist.
14. Laserskalpell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der das distale Ende der Laserfaser (4) überragende Teil des Absaugkanales (5) außenseitig aufgerauht ist.
15. Laserskalpell nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit im Bereich von 20 bis 60 μm, vorzugsweise 25 bis 50 μm, liegt.
16. Laserskalpell nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen gerichtete Normale (n) der dem Laserstrahl (14) zugewandten und die Absaugöffhung (7) tragenden Wand des Absaugkanales (5) mit der Längsmittelachse des Laserstrahles (14) in Strahlrichtung einen Winkel < 90°, vorzugsweise einen Winkel α zwischen 30° und 80°, einschließt.
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