WO2023237286A1 - Verfahren zum detektieren eines kontakts eines partikels, konsole eines ophthalmochirurgischen systems sowie ophthalmochirurgisches system - Google Patents

Verfahren zum detektieren eines kontakts eines partikels, konsole eines ophthalmochirurgischen systems sowie ophthalmochirurgisches system Download PDF

Info

Publication number
WO2023237286A1
WO2023237286A1 PCT/EP2023/062726 EP2023062726W WO2023237286A1 WO 2023237286 A1 WO2023237286 A1 WO 2023237286A1 EP 2023062726 W EP2023062726 W EP 2023062726W WO 2023237286 A1 WO2023237286 A1 WO 2023237286A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
treatment needle
electrical
signal
drive unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/062726
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Philipp Madlinger
Sonja LAICHER
Christian DIEKOW
Original Assignee
Carl Zeiss Meditec Ag
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
Application filed by Carl Zeiss Meditec Ag filed Critical Carl Zeiss Meditec Ag
Publication of WO2023237286A1 publication Critical patent/WO2023237286A1/de

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS 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
    • A61F9/00—Methods 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
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/00736—Instruments for removal of intra-ocular material or intra-ocular injection, e.g. cataract instruments
    • A61F9/00745—Instruments for removal of intra-ocular material or intra-ocular injection, e.g. cataract instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting contact of a particle which contacts a treatment needle of an ophthalmic surgical handpiece.
  • the treatment needle can be driven to oscillate by means of an electric drive unit, for which purpose the electric drive unit is acted upon at least temporarily by a generator unit with a time-changing electric drive signal.
  • the invention further relates to a console of an ophthalmic surgical system for operating an ophthalmic surgical handpiece, which can be connected to the console and has a treatment needle and an electrical drive unit for driving the treatment needle in an oscillating manner.
  • the console has at least one generator unit for providing a time-changing electrical drive signal for the electrical drive unit.
  • the invention also relates to an ophthalmic surgical system for treating an eye, with at least one ophthalmic surgical handpiece for processing an eye lens.
  • the ophthalmic surgical handpiece has a treatment needle and an electric drive unit for driving the treatment needle in an oscillating manner.
  • the ophthalmic surgical system also has a console for operating the ophthalmic surgical handpiece, to which the ophthalmic surgical handpiece can be connected at least in normal operation.
  • the console has a generator unit that can be coupled to the handpiece to provide a time-changing electrical drive signal for the electrical drive unit of the handpiece.
  • Ophthalmic surgical systems, consoles and handpieces for this purpose, as well as methods for detecting contact with a particle serve, among other things, to treat lens clouding of an eye lens in a living being, for example a human or an animal.
  • Lens opacities are known in medicine as cataracts or cataracts, among other things.
  • One treatment option for lens clouding involves replacing the eye's natural lens with an artificial lens.
  • One technology for treating lens opacity is, for example Phacoemulsification. Phacoemulsification can be performed using the ophthalmic surgical system.
  • the handpiece includes a treatment needle that is mechanically connected to a drive unit of the handpiece.
  • the treatment needle is driven to oscillate by means of the drive unit.
  • the drive is usually carried out in such a way that a tip of the drive needle carries out mechanical oscillations in the ultrasonic range, for example in a range from approximately 10 kHz to approximately 80 kHz.
  • a needle tip of the treatment needle comes into contact with the natural eye lens to be exchanged or replaced, the latter is emulsified, that is, shattered, releasing lens fragments or particles.
  • an irrigation fluid is usually supplied to the eye.
  • an aspiration fluid is drained from an operating area of the eye.
  • the treatment needle is usually designed as a hollow needle, whereby part of an aspiration line can be provided which opens into an area of the needle tip.
  • the particles released during emulsification of the eye lens are removed from the operating area together with the aspiration fluid via the aspiration line.
  • an artificial eye lens is inserted in its place. This allows the eye treatment to be essentially completed and vision to be at least partially restored.
  • a separate optical system is required, which also requires image processing so that the particle properties can be determined in order to control the ultrasound energy supplied to the handpiece depending on this. If the image processing is operated at a high resolution, this may require relatively extensive signal processing, which may result in a significant time delay with respect to a setting speed.
  • the invention is based on the object of developing a method, a console and an ophthalmic surgical system in such a way that, among other things, the heat input during a treatment to be carried out on the eye can be further reduced, with relatively quick and reliable treatment on the eye being achievable.
  • the invention proposes a method, a console and an ophthalmic surgical system according to the independent claims.
  • the invention particularly proposes that in a low-vibration state of the treatment needle, in which the treatment needle oscillates with a maximum first oscillation amplitude, an electrical contact signal of the electric drive unit is detected based on a second oscillation amplitude of the treatment needle, the second Oscillation amplitude is higher than the first oscillation amplitude, the detected electrical signal is evaluated and, depending on the evaluation, the contact of the particle with the treatment needle is determined.
  • the invention in particular proposes that the console has a detection unit that can be electrically coupled to the drive unit, the detection unit being suitable for the treatment needle in a low-vibration state in which the treatment needle oscillates with a maximum first oscillation amplitude to detect electrical contact signal of the electric drive unit due to a second oscillation amplitude, which is higher than the first oscillation amplitude.
  • the console has an evaluation unit for evaluating the detected electrical contact signal and for determining contact of a particle with the treatment needle depending on the evaluation.
  • the invention particularly proposes that the console is designed according to the invention.
  • the invention is based, among other things, on the idea that an oscillating drive of the treatment needle generally only needs to be necessary when the treatment needle is in contact with the eye lens or a lens fragment or particle of the eye lens to be replaced.
  • the drive unit can not only be used unidirectionally to drive the treatment needle in an oscillating manner, but it can also be used reversibly, among other things, to emit an electrical contact signal depending on a movement of the treatment needle upon contact with the lens fragment or particle .
  • the contact of the lens fragment or particle with the treatment needle can be determined by appropriately evaluating an electrical contact signal provided by the drive unit.
  • the invention further uses the knowledge that the drive unit can generally be operated bidirectionally.
  • the invention therefore not only uses the drive unit in relation to a drive functionality, but also makes it possible to use the drive unit at the same time in relation to a sensor functionality.
  • the invention uses, among other things, the effect that the contact of the treatment needle with the particle leads to a mechanical movement of the treatment needle, which results in the electrical contact signal of the drive unit as a result of the mechanical coupling with the drive unit.
  • the electrical contact signal can be, for example, an electrical current or an electrical voltage.
  • the detection unit is designed to be adapted to the electrical contact signal, so that the electrical contact signal emitted by the drive unit can be reliably detected.
  • the drive signal is a time-changing electrical drive signal, which can be, for example, a time-changing electrical voltage, in particular an alternating electrical voltage, or also a time-changing electrical current, in particular an alternating electrical current.
  • the generator unit is designed accordingly to be able to provide the drive signal.
  • the electrical drive signal is often an electrical alternating voltage that is provided by the generator unit.
  • the generator unit can have an electrical energy converter or an electrical energy converter in the manner of an inverter, a converter or the like.
  • the electric drive unit can be designed as an electrostatic or as an electromagnetic drive unit.
  • the drive unit can be designed to be piezo-based.
  • the drive unit can have one or more piezoelectric elements that are mechanically and electrically connected to one another in a suitable manner.
  • the piezo-based drive unit formed in this way can utilize the effect that the piezoelectric elements, to which the electrical alternating voltage is applied as an electrical drive signal, change their mechanical dimensions, for example a position or the like.
  • the treatment needle is mechanically connected to the piezo-based drive unit, so that the desired drive effect can be achieved during normal operation.
  • an electromagnetic drive unit on the other hand, an electromagnetic-mechanical converter can be provided, which can be acted upon, for example, by means of an alternating current as an electrical drive signal. Using an alternating magnetic field, for example, a magnetizable actuator of the converter can be actuated in order to to be able to generate the desired mechanical movement.
  • the electrical drive unit has electrical connections at which the electrical drive signal can be applied to it so that the desired mechanical movement of the treatment needle can be achieved.
  • the generator unit is preferably an electronic unit that is designed to provide the electrical control variable for the electrical drive unit.
  • the generator unit can have an electronic circuit, for example an inverter or the like.
  • the generator unit can of course also have a control unit in the form of a hardware circuit, in particular a program-controlled computer unit, which can be provided in addition to the hardware circuit or as an alternative thereto.
  • the generator unit thus supplies the electrical drive signal.
  • the generator unit is designed to provide the electrical drive signal in a time-changing manner, preferably in the manner of an oscillation.
  • a frequency of the oscillation is preferably greater than about 10 kHz, particularly preferably in a range of about 40 kHz.
  • an amplitude of the oscillation can be adjusted using the generator unit.
  • the generator unit can also provide the electrical drive signal with several frequencies as well as corresponding respective amplitudes and phase positions to one another.
  • the invention uses, among other things, the idea that in a vibration-free or low-vibration state of the treatment needle, the drive unit can provide the electrical contact signal as soon as contact with the particle occurs. Because the detection unit can be coupled to the electric drive unit, the electrical contact signal of the drive unit can be detected by means of the detection unit. Therefore, the treatment needle should have subsided to such an extent in relation to the oscillation caused by the drive signal that the contact signal can be reliably detected by the detection unit.
  • the decay of the vibration of the treatment needle is detected by the generator unit after deactivation of the drive signal and, as soon as this detected signal is smaller than a predetermined or predefinable comparison value, the detection of the electrical contact signal of the drive unit is activated in the detection unit.
  • the invention is based, among other things, on using the handpiece outside of its intended use during a treatment to emulsify the eye lens in the manner of a sensor unit.
  • the oscillating state of the treatment needle which is caused by the drive unit, preferably includes not only the oscillation of the treatment needle during the application of the electrical drive signal from the generator unit to the drive unit, but also a decay period which follows the deactivation of the electrical drive signal by the generator unit and in which at least a partial decrease in the vibration of the treatment needle takes place.
  • the treatment needle will continue to oscillate for the finite decay period until the oscillation of the treatment needle has essentially, preferably completely, subsided due to a damping of the oscillation.
  • the invention makes it possible to detect contact of the particle on the treatment needle without taking additional measures on the ophthalmic surgical handpiece.
  • the low-vibration state refers to a state in which the treatment needle either does not vibrate or has a maximum of a first vibration amplitude. Contact of a particle with the treatment needle leads to a second oscillation amplitude of the treatment needle, which is detected by the evaluation unit as an electrical contact signal of the electric drive unit, the second oscillation amplitude being higher than the first oscillation amplitude.
  • the drive unit is deactivated. The treatment needle is therefore not driven to oscillate.
  • Evaluating the detected electrical contact signal can include evaluating a curve, evaluating a period, evaluating an amplitude and/or the like.
  • the evaluation can be done using a suitable device electronic evaluation unit, which can have a hardware circuit and / or a programmable computer unit for this purpose.
  • the evaluation unit can be at least partially comprised by the detection unit or the control unit of the console.
  • the evaluation can also make it possible to determine a size, a hardness or a speed of the particle.
  • a corresponding analysis of the electrical contact signal can be carried out as part of the evaluation.
  • the evaluation can take into account parameters that were previously determined empirically during the production or initialization of the ophthalmic surgical system.
  • Evaluating the detected signal can also include spectral analysis and statistical methods, for example to be able to determine a direction of the particle contacting the needle.
  • the invention is not only suitable for detecting the contact of the particle with the treatment needle, but it is also particularly suitable for being able to eliminate an occlusion in the area of the treatment needle, especially with regard to aspiration. Because the operation of the ophthalmic surgical handpiece or its treatment needle only needs to be activated when there is contact with the eye lens or particles of the eye lens, the invention thus makes it possible to significantly reduce the heat input into the eye. Only when there is contact with a particle or the lens of the eye does the treatment needle need to be operated in an oscillating manner by the drive unit. Due to the reduction in the activation of the swinging of the treatment needle that can be achieved in this way, the treatment on the eye, in particular on the eye lens, can be significantly improved, especially with regard to the heat input. In addition, improved removal of particles together with the aspiration liquid can also be achieved at the same time because the disadvantageous fluid dynamic effects of the prior art can be reduced.
  • the invention can be particularly advantageously associated with a function that makes it possible to at least partially automatically deactivate the delivery of the drive signal, for example because there are no or hardly any particles present, there is no longer any contact with the eye lens and/or the like.
  • a function that makes it possible to at least partially automatically deactivate the delivery of the drive signal, for example because there are no or hardly any particles present, there is no longer any contact with the eye lens and/or the like.
  • it can be provided that, for example, it is recorded whether particles are present in the aspiration fluid, as disclosed, for example, by DE 10 2020 118 887 A1 or other documents. So is It is possible to achieve an operation of the handpiece in which a drive signal is essentially only delivered to the drive unit when ultrasonic energy is required for the emulsification. If there is no contact with any particle or the lens of the eye, the energy release can be stopped automatically and the detection mode can be activated. Of course, alternatively or additionally it can also be provided that the energy delivery is stopped manually by an operator
  • the detection of the electrical contact signal takes place outside of the application of the electrical drive signal to the electrical drive unit.
  • This development makes it possible to use an electrical line, by means of which the drive unit can be electrically coupled to the generator unit or the console, at the same time for detecting the electrical contact signal by the detection unit. Since the drive signal is generally likely to have a significantly larger amplitude or deflection than the electrical signal as a result of the particle's contact with the treatment needle, the detection unit does not need to be operated while the drive signal is applied to the electrical drive unit.
  • the detection unit can be separated from the electrical line, for example via a separate switching means or a switching unit, in order to protect the detection unit from overstress.
  • the detection unit can therefore preferably be connected to the electrical line as soon as the drive signal is deactivated by the generator unit. At the same time, this configuration makes it possible to detect the decay of the oscillating state of the treatment needle using the detection unit. This allows the process management to be further improved.
  • the detection of the electrical contact signal is only activated after a predetermined period of time has elapsed, which begins at a point in time at which the electrical drive signal ends.
  • the predetermined period of time can, for example, be selected so that the vibration of the treatment needle dies down reliably after the drive signal has been deactivated, even under unfavorable circumstances.
  • a start time of the specified period can be the time of Deactivation of the drive signal can be coupled, in particular also coincide.
  • a corresponding control signal can be provided by the generator unit or a control unit on the console, which can trigger the start of the predetermined period of time.
  • the expiration of the period can trigger an activation signal for the detection unit, which activates the detection unit to detect the electrical contact signal.
  • An automatic timing can thus be achieved, which can ensure reliable function of the detection unit.
  • the period is preferably determined depending on a mechanical damping of the vibration of the treatment needle.
  • the period can, for example, have been determined based on empirical measurements or the like. However, it can also be provided that the period of time is also determined depending on an amplitude of the drive signal at the time of deactivation.
  • the period of time is preferably determined such that the vibration of the treatment needle has essentially subsided at the end of the period.
  • other values can also be taken into account in addition or alternatively to determine the period.
  • the period can be determined in a range from a few microseconds to a few milliseconds. However, the period is preferably shorter than 0.5 s.
  • the generator unit when the generator unit is activated to emit the electrical drive signal, the detection of the electrical contact signal by the detection unit is deactivated.
  • This development takes into account that when the drive unit is in an active state, the drive signal, the amplitude of which is greater than the amplitude of the electrical contact signal, only allows insufficient or no detection by the detection unit.
  • the operation of the detection unit is therefore not necessary and can be deactivated, for example in order to save energy, to protect the detection unit from overload, to avoid malfunctions and/or the like.
  • Deactivating can, for example, include electrically disconnecting the detection unit from the drive unit.
  • the electrical connection can be achieved using the switching unit already explained above.
  • the detection unit can have a limiting unit which, at a signal value that is greater than a predetermined further one Comparison value is, the detection unit is automatically deactivated or simply the evaluation is deactivated. As a result, the process management according to the invention can be further improved.
  • the generator unit is activated to emit the electrical drive signal.
  • This development makes it possible to automatically set the treatment needle into the active operating state or to automatically activate the generator unit to emit the electrical drive signal, so that the electrical drive signal only needs to be provided if there is also contact with the particle or the eye lens. In this way, improved control of the treatment needle can be achieved, so that a particularly low heat input into the eye can be achieved.
  • the generator unit and the detection unit are electrically connected in parallel on the drive unit side.
  • This embodiment has the advantage that no additional electrical line is required to connect the handpiece to the console or to establish the electrical connection between the console and the drive unit of the handpiece.
  • the electrical line with which the generator unit is electrically connected to the electrical drive unit can also be used by the detection unit to detect the electrical contact signal. There is therefore no need to make any changes to the handpiece to implement the invention.
  • the invention can therefore also be used with available handpieces without changing the handpieces.
  • the parallel connection of the generator unit with the detection unit is therefore preferably provided on the console side.
  • the generator unit and the detection unit at least partially in one piece, so that only a single assembly needs to be present in the console in this regard.
  • This also proves to be advantageous, among other things, when existing consoles are to be retrofitted to use the invention.
  • only the existing assembly with the generator unit needs to be replaced by a corresponding assembly that has the generator unit in connection with the detection unit.
  • the effort on the console side can also be kept very low, so that the invention as a whole can be achieved in one ophthalmic surgical system can be additionally implemented with little effort.
  • the generator unit and the detection unit to be electrically connected in series on the drive unit side.
  • the generator unit is preferably designed to enable an electrical connection of the detection unit to the drive unit, which provides the smallest possible electrical resistance, particularly preferably an electrical short circuit, when the provision of the drive signal by the generator unit is deactivated.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an ophthalmic surgical handpiece of an ophthalmic surgical system for emulsifying an eye lens of a human eye in normal operation
  • FIG. 2 is a schematic representation of an ophthalmic surgical system with the handpiece according to FIG. 1 and a console, the handpiece being detachably connected to the console via a connecting cable,
  • FIG. 3 is a schematic block diagram representation of a detection unit and an evaluation unit of the console according to FIG. 2, which is electrically connected via the connecting cable to a drive unit of the handpiece according to FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a schematic diagram in which a graph shows an electrical contact signal of the drive unit of the handpiece, in which a particle contacts a treatment needle of the handpiece,
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an end of a treatment needle of the handpiece according to FIG. 1 and a particle removed therefrom
  • Fig. 6 is a schematic representation like Fig. 5, in which the particle is a
  • Fig. 7 is a schematic representation like Fig. 5, in which the particle
  • FIG. 8 is a schematic representation like FIG. 5, in which the particle laterally contacts a needle tip of the treatment needle,
  • Fig. 10 is a schematic diagram representation as a detail from the illustration in Fig. 4, in which an electrical voltage is measured at the by means of a graph Electric drive unit of the handpiece is shown when a particle contacts the treatment needle according to one of Figures 6 to 8.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an ophthalmic surgical handpiece 2 of an ophthalmic surgical system (Fig. 2).
  • the handpiece 2 has a treatment needle 6, which protrudes at one end from a sleeve 5 connected to a housing of the handpiece 2.
  • the treatment needle 6 is designed as a hollow needle and provides a section of an aspiration line 3.
  • the treatment needle 6 has a needle tip 7 on the treatment side, which also provides a mouth opening for the aspiration line 3.
  • the needle tip 7 serves to emulsify a natural eye lens 13 of an eye 9.
  • the handpiece 2 also has an electric drive unit 10, which in the present case is designed as a piezo-based drive unit.
  • the piezo-based drive unit 10 has at least one piezo element and preferably a stack of a plurality of piezo elements, not shown, which are mechanically connected to one another and to an end of the treatment needle 6 opposite the needle tip 7.
  • the piezo elements are also electrically connected to one another. This makes it possible to transmit mechanical vibrations of the electric drive unit 10 to the treatment needle 6 depending on a drive signal 36 (FIG. 4), so that corresponding oscillatory movements of the needle tip 7 can be carried out during normal operation.
  • the treatment needle 6, in particular its needle tip 7, is inserted into an area of the eye 9 to be treated, in particular the eye lens 13.
  • the treatment needle 6 is excited to produce ultrasonic vibrations, whereby the eye lens 13 can be shattered or emulsified.
  • an irrigation fluid is supplied via an irrigation line 4.
  • the aspiration fluid is removed from the eye 9 via the aspiration line 3.
  • lens fragments or particles are removed from the eye 9 with the aspiration fluid.
  • the supply of the irrigation fluid and the removal of the aspiration fluid is preferably controlled in such a way that the anterior chamber of the eye 9 is prevented from collapsing.
  • connection line 14 has, in addition to an electrical line 11, also a section of the aspiration line 3 and a section of the aspiration line 4.
  • the respective line sections of the irrigation line 4 and the aspiration line 3 are fluidly coupled to corresponding line sections of the handpiece 2.
  • the connecting line 14 is designed in several parts, for example by providing a separate hose for the respective section of the aspiration line 3 and the irrigation line 4.
  • the connecting line 14 can be firmly connected to the handpiece 2.
  • a suitably designed connection connection for releasably connecting the connection line 14 to the console 1 is preferably provided. However, this is not shown in the figures.
  • the console 1 has an irrigation fluid controller 20 to which the irrigation line 4 is connected.
  • the irrigation fluid controller 20 is also fluidly connected to an irrigation fluid reservoir 21.
  • the irrigation fluid controller 20 is also connected to a control unit 8 of the console 1 for communication purposes. Depending on a control signal from the control unit 8, a flow and/or a pressure of the irrigation fluid in the irrigation line 4 can be adjusted using the irrigation fluid controller 20.
  • the irrigation fluid reservoir 21 can be arranged integrated into the console 1, for example. However, it can also be provided that the irrigation fluid reservoir 21 is at least partially designed separately from the console 1 and is connected to the irrigation fluid controller 20 via a separate line. A detachable connection can also be provided here.
  • the console 1 has an aspiration fluid regulator 22 to which the aspiration line 3 is connected.
  • the aspiration fluid regulator 22 is further fluidly connected to an aspiration fluid collection container 23, which in the present case is also included in the console 1.
  • the aspiration fluid collection container 23 is at least partially designed separately from the console 1 and is connected by means of a line.
  • the aspiration fluid controller 22 sets a flow speed and/or a negative pressure of the aspiration fluid in the aspiration line 3.
  • the aspiration fluid controller 22 is also connected to the control unit 8 for communication purposes and is controlled by it.
  • the control unit 8 is designed accordingly so that a pressure in the capsular bag can be maintained essentially constant during the treatment on the eye 9.
  • the console 1 also has a generator unit 15, which serves to provide a time-changing electrical drive signal for the electrical drive unit 10 of the handpiece 2.
  • the electrical drive signal is formed by an alternating voltage, the frequency of which can be set in a range from approximately 10 kHz to approximately 80 kHz. Preferably the frequency is in a range of approximately 40 kHz.
  • An amplitude of the alternating voltage can be in a range from approximately 0 V to approximately 1000 V, for example approximately 300 V, depending on the power set for the treatment.
  • the generator unit 15 is detachably connected to the electrical line 11, so that the electrical drive unit 10 can be supplied with the alternating voltage during normal operation.
  • the treatment needle 6 is mechanically stimulated to oscillate so that the desired treatment can be carried out on the eye 9, in particular the eye lens 13.
  • the operation of the generator unit 15 can in the present case also be controlled by the control unit 8, for which purpose the generator unit 15 is connected to the control unit 8 in terms of communication technology.
  • the control unit 8 can thus, for example, control the operation of the handpiece 2, in particular the treatment needle 6.
  • the frequency, an amplitude and/or the like can be adjusted by generating corresponding quantities of the alternating voltage using the generator unit 15.
  • a mechanical power of, for example, up to approximately 50 W can be provided at the vibrating needle tip 7 for the treatment. This mechanical performance is usually sufficient to emulsify even a particularly hard cataract.
  • the drive unit 10 is used in the manner of a sensor unit. Therefore, the console 1 additionally has a detection unit 16, which is also connected to the electrical line 11. As a result, the detection unit 16 is connected to the electrical line 11 in parallel with the generator unit 15. The detection unit 16 is also connected to the control unit 8 in terms of communication technology, in particular to an evaluation unit 17 of the control unit 8. By means of the detection unit 16, an electrical contact signal 35 of the electrical drive unit 10 can be detected on the electrical line 11 when the particle 19 touches the treatment needle 6 contacted. For this purpose, the generator unit 15 is deactivated during detection, so that it does not emit a drive signal 36 to the electric drive unit 10.
  • the electrical contact signal 35 of the electrical drive unit 10 can be detected, namely by means of the detection unit 16.
  • the detected electrical signal 35 can then be evaluated by means of the evaluation unit 17, so that depending on the evaluation, the contact of the particle 19 can be determined with the treatment needle 6.
  • Information is therefore available in the control unit 8 as to when the treatment needle 6 contacts any particle or lens fragment.
  • two operating states can be distinguished during treatment. In a first operating state, the ultrasound energy is used to comminute or emulsify the eye lens 13. In this operating state, the treatment needle 6 or the needle tip 7 is at least partially in contact with the eye lens 13. In this operating state, ultrasound energy should therefore be delivered from the treatment needle 6 to the eye lens 13 immediately and preferably without delay.
  • the ultrasound energy In a second operating state, the ultrasound energy cannot be used for comminution or emulsification of the eye lens 13 because there is no contact of the treatment needle 6, in particular the needle tip 7, with the eye lens 13.
  • the emission of ultrasonic energy In order to keep the emission of ultrasonic energy as small as possible in this operating state and/or to avoid repelling of particles 19 or lens fragments to be flushed in, the emission of ultrasonic energy should be stopped or at least reduced. Detecting changes between these two operating states as quickly as possible is therefore advantageous.
  • a suction force should be increased as quickly as possible by increasing a negative pressure in the aspiration line 3.
  • the delivery of ultrasound energy should then preferably at least be started or increased. This makes it possible for the particle 19 to rest directly on the mechanically oscillating needle tip 7 and for shattering or emulsification to occur very quickly. Due to the short shattering time possible, the heat input into the eye 9 can be significantly reduced.
  • By increasing the suction force it can also be achieved that the particle 19 is prevented from being repelled from the needle tip 7 by the ultrasound energy, which can also reduce the treatment time.
  • FIG. 3 shows a possible schematic structure for the detection unit 16 and the evaluation unit 17 in a schematic block diagram representation in order to implement the method according to the invention.
  • the invention is based, among other things, on the fact that an electrical contact signal 35 is detected in the vibration-free or low-vibration state of the treatment needle 6.
  • the generator unit 15 is therefore deactivated and does not provide a drive signal 36 for the electric drive unit 10 of the handpiece 2.
  • the detection unit 15 can use the electric drive unit 10 in the manner of a sensor.
  • the detection unit 16 has an amplifier 24 and a first comparator 25 and a second comparator 26.
  • the amplifier 24 and the first and second comparators 25, 26 are further connected to a digital signal processing 29 of the evaluation unit 17, which, as will be explained below, provides corresponding operating parameters for the amplifier 24 and the first and second comparators 25, 26 provides.
  • the amplifier 24 is connected to the electrical line 11 on the input side.
  • the amplifier 24 serves as a linear amplifier and amplifies the electrical signal 35.
  • the amplified electrical contact signal 35 is then fed to an analog-digital converter 28 of the evaluation unit 17.
  • the first comparator 25 is also connected to the electrical line 11 on the input side. The first comparator 25 compares the signal on the electrical line 11 with a first comparison value.
  • the first comparison value is chosen so that the operation of the generator unit 15 can be reliably recognized.
  • the amplifier 24 is corresponding Designed to withstand overloads. An output signal from the first comparator 25 can therefore be used to determine whether the generator unit 15 is activated or not.
  • the corresponding output signal is fed to the evaluation unit 17 via a comparison data feed 27.
  • the second comparator 26 is connected on the input side to the output of the amplifier 24. The second comparator 26 compares the output signal of the amplifier 24 with a second comparison value, which is selected so that the electrical contact signal 35 can be reliably detected against interference signals.
  • the corresponding comparison result is also fed to the evaluation unit 17 via the comparison data feed 27. This provides the evaluation unit 17 with information as to whether an electrical contact signal 35 is present.
  • the evaluation unit 17 has the digital signal processing 29, which is connected to both the analog-digital converter 28 and the comparison data feed 27.
  • the digital signal processing 29 processes the corresponding signals and determines when an electrical contact signal 35 is present and what properties it has.
  • the digital signal processing 29 is connected to a system control unit 30 of the control unit 8, from which system information is made available to the digital signal processing 29.
  • the system controller 30 may include, for example, a database or the like.
  • the digital signal processing 29 also provides the parameters for the amplifier 24, for example a gain factor or the like, as well as the first and second comparison values for the first and second comparators 25, 26, respectively. This makes it possible to adjust the detection unit 16 as required for a reliable determination of the contact of the particle 19 with the treatment needle 6 during normal operation.
  • the digital signal processing 29 can provide corresponding control signals for an ultrasonic power control unit 31 and an ultrasonic pattern unit 32. Using the ultrasonic power control unit 31, an ultrasonic power of the generator unit 15 can be adjusted. In addition, a pulse pattern of the ultrasonic power to be provided by the generator unit 15 can be set by means of the ultrasound pattern unit 32. These two units are therefore also connected to the generator unit 15. In addition, the digital signal processing 29 provides corresponding data for a contact determination unit 33. The contact determination unit 33 determines based on the digital signal processing 29 provided data as to whether there is contact between the particle 19 and the treatment needle 6. This output signal can also be made available to the generator unit 15, for example to activate the ultrasonic power output or the output of the electrical drive signal 36.
  • the digital signal processing 29 provides data for a fluid control unit 34, which provides corresponding control signals for the irrigation fluid controller 20 and the aspiration fluid controller 22.
  • a fluid control unit 34 which provides corresponding control signals for the irrigation fluid controller 20 and the aspiration fluid controller 22.
  • This makes it possible, for example, to adjust the pressure and/or the flow conditions in the irrigation line 4 and the aspiration line 3 accordingly, so that the most reliable and successful treatment possible can be realized.
  • This can include, for example, that a negative pressure in the aspiration line 3 is increased when an occlusion is detected.
  • the digital signal processing 29 can evaluate the electrical contact signal 35, for example with regard to an amplitude, a frequency, a decay behavior and/or the like, in order to calculate further data from this, for example for the units 31 to 34.
  • the evaluation unit 17 has a correspondingly designed program-controlled computer unit.
  • a corresponding hardware circuit or a combination with a computer unit can of course also be provided for this purpose.
  • the amplifier 24 may also be omitted in alternative embodiments.
  • the digital signal processing 29 can also have one or more digital filters, pattern recognition, a classification of the contact and/or the like.
  • the digital signal processing 29 can also provide system observation, whereby it can be assumed that if it is determined that there is no contact between the particle 19 and the treatment needle 6, then as a rule there are no particles 19 or lens fragments in the area of the treatment needle 6 .
  • the delivery of ultrasound energy can therefore be reduced or even stopped. This makes it possible to reduce the heat input into the eye 9, particularly in the area of an incision wound.
  • the ultrasonic energy supply can be automatically activated or increased so that emulsification can be carried out.
  • a large ultrasound energy output is started, which is then reduced over time.
  • FIG. 4 shows a voltage curve on the electrical line 11.
  • An abscissa is assigned to the time and an ordinate to the electrical voltage. It can be seen that before a contact time 37 there is no drive signal 36. At this point in time, the delivery of ultrasonic energy is deactivated by activating the generator unit 15. Accordingly, the drive signal 36 is essentially approximately zero. At contact time 37, the particle 19 comes into contact with the treatment needle 6. Because the generator unit 15 essentially does not dampen the electrical contact signal 35 occurring on the electrical line 11, the detection unit 16 can detect the electrical voltage of the contact signal 35. This is shown following the contact time 37 by means of the short pulse, which begins at time 370.
  • the electrical contact signal 35 has a smaller amplitude A2 than the amplitude A3 of the drive signal 36.
  • the amplitude A2 is a maximum of 90%, preferably a maximum of 50% and particularly preferably a maximum of 30% of the amplitude A3 of the drive signal 36.
  • the amplitude A2 is preferably at least twice as much high as the amplitude A1 of the system vibration noise 50, which represents the low-vibration state.
  • the amplitude A2 of the electrical contact signal 35 can thus be clearly distinguished from the amplitude A1 of the system oscillation noise 50.
  • the first and second comparators 25, 26 serve this purpose and support the digital signal processing 29 in determining the contact with their digital values.
  • the digital signal processing 29 makes it possible to evaluate the detected electrical contact signal 35, so that as a result the generator unit 15 can be activated to emit the electrical drive signal. This takes place immediately after the electrical contact signal 35 is detected. With the time resolution shown in FIG. 4, the start of the drive signal would be almost on a line with the start of the contact signal 35, so that for reasons of clarity the electrical drive signal is not shown in FIG is shown. However, FIG. 4 shows the start of the electrical drive signal 36 when using a previously common method in which an occlusion at the needle tip 7 is detected. This drive signal 36 begins at the starting time 39, which after Start of the drive signal according to the method according to the invention is delayed by a period of time 38, the period of time 38 being approximately 80 ms.
  • the invention can ensure that the electrical drive signal can be automatically activated shortly after the particle 19 comes into contact with the treatment needle 6, so that emulsification is possible.
  • the invention therefore makes it possible to control the input of ultrasound energy into the eye 9 in an automated or at least partially automated manner, so that the overall heat input can be reduced.
  • 5 to 8 show schematic representations of how contact between the particle 19 and the treatment needle 6 can occur.
  • 6 to 7 it is provided that the treatment needle 6 is excited longitudinally, which is marked with an arrow 18 in the longitudinal direction of the treatment needle 6.
  • 5 shows the situation in which the particle 19 is still somewhat away from the treatment needle 6. In this state, the emission of ultrasound energy is preferably still deactivated.
  • Fig. 6 shows a partial occlusion in which the particle 19 partially closes the mouth of the aspiration line 3. This contact can - as explained above - be determined so that the release of ultrasound energy can then be activated automatically, thus enabling emulsification of the particle 19. The same can also happen in the situation according to FIG. 7, in which there is complete occlusion by the particle 19.
  • the contact can be determined and the ultrasound energy release can be activated automatically, so that the emulsification of the particle is possible.
  • FIG. 8 shows a situation in which the treatment needle 6 is stimulated to oscillate transversely by contact with the particle 19, in that the particle 19 contacts the treatment needle 6 laterally. This can also be determined using the method according to the invention, so that the ultrasound energy emission can also be activated automatically here.
  • an ultrasound energy emission can be automatically deactivated with further system observation in the event that there is no occlusion, as is disclosed, for example, in US 9,144,517.
  • the disclosure of this US patent is intended to be incorporated into the present application.
  • This makes it possible to control an almost completely automatic provision of ultrasound energy so that it is only provided when it is needed to progress the treatment.
  • a change in flow in the aspiration line 3 can also be taken into account. If, for example - as shown in Fig. 5 - a change in flow in the aspiration line 3 is detected before the particle 19 comes into contact with the needle tip 7, it can be provided, for example, that the ultrasound emission is already activated even though there is no contact yet.
  • the performance can be increased.
  • the negative pressure in the aspiration line 3 is first increased in a first step. Only when a sufficient occlusion has been determined is the ultrasound output activated in a second step.
  • the use of the invention means that in the first step only the aspiration fluid regulator 22 is acted upon. Only in a second step is the generator unit 15 acted upon.
  • the invention can therefore achieve the following advantages: An optimized activation of the ultrasound power can be achieved by faster detection or determination of the contact of the particle 19 with the treatment needle 6.
  • the sensor system can be arranged in the handpiece 2 and does not need to be installed - as is the case with occlusion detection based on a change in pressure and / or flow - in a pump of the console 1, for example two meters away, with a corresponding hose connection interacting and in particular This can result in a dead time in the measuring section, which can be, for example, 60 to 70 ms.
  • a reduction in the Equivalent Phaco Time (EPT) or the treatment duration can be achieved by faster activation of the ultrasound delivery, almost immediately when it is needed.
  • EPT Equivalent Phaco Time
  • a sucked particle can be held longer on the needle tip 7 of the treatment needle 6, since a faster increase in the negative pressure in the aspiration line 3 can be achieved in the event of contact, whereby efficiency and a reduction in the EPT or the heat input can be achieved.
  • the invention makes it possible for ultrasonic energy to be used instead of the previously usual occlusion detection due to contact with a particle. Detection of the particle contact on an outside or an end face of the treatment needle 6 is possible. This makes it possible to supply ultrasound energy during torsional and/or lateral movements of the treatment needle 6 and the reliability of contact detection during a Sculpting phase, in which trenches are drawn through the eye lens 13, increased.
  • only occlusion detection is provided based on flow changes, in which the particle 19 causes a change in the flow of the aspiration fluid or is located in the flow path.
  • fluidic occlusion detection can be used to trigger ultrasonic activation when the particle 19 is advantageously in front of a mouth opening of the aspiration line 3, but is not yet in mechanical contact with the treatment needle 6, as shown in Fig. 5.
  • contact loss detection can also be detected.
  • the invention can also be used to determine additional triggering events that are associated with the contact of the particle 19 with the treatment needle 6, for example when the particle 19 contacts an end face or an outside of the treatment needle 6. The invention enables rapid contact detection. At the same time, the invention can be implemented with little effort, in particular low costs. No changes need to be made to the handpiece.
  • FIG. 9 shows six time-synchronous signal diagrams 40 to 45, the abscissas of which are assigned to the time and the ordinates of which are assigned to the electrical voltages as signal values.
  • the diagrams are divided into a region A and a region B with respect to the abscissa.
  • Area A refers to a situation as shown in FIGS. 5 to 7.
  • Area B refers to a situation as shown in FIG. 8.
  • Diagrams 40 and 41 relate to the application of the invention.
  • the signal diagram 40 shows the detection of a contact according to the invention, namely with an end-face contact at the needle tip 7 in area A and with a contact transverse to a longitudinal extent of the treatment needle 6 in area B of the signal diagrams.
  • an electrical drive signal 36 in the form of ultrasonic pulses 47 can be emitted almost immediately after determining the contact at time 37. This applies to both frontal contact and side contact.
  • Diagrams 42 and 43 show corresponding situations for the prior art. As shown in diagram 42, it can be seen that in area A an occlusion results in a greatly delayed detection according to a graph 48.
  • Fig. 10 shows a schematic diagram representation of a voltage-time diagram.
  • the delivery of the drive signal 36 is deactivated.
  • the electrical voltage on the electrical line 11 is also shown here.
  • the particle 19 touches the treatment needle 6. This causes it to oscillate, which causes a damped alternating voltage as an electrical contact signal 35 by means of the drive unit 10.
  • This signal can be detected by means of the detection unit 16 so that it can be fed to the evaluation unit 17.
  • the amplitude of the oscillation of the electrical contact signal 35 shown here is approximately 80% of the amplitude of the drive signal 36, see also FIG. 4.
  • the detection unit 16 is therefore designed accordingly so that it is not overloaded by the drive signal 36 condition can be brought.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren eines Kontakts eines Partikels (19), welches eine Behandlungsnadel (6) eines ophthalmochirurgischen Handstücks (2) kontaktiert, wobei die Behandlungsnadel (6) mittels einer elektrischen Antriebseinheit (10) schwingend antreibbar ist, zu welchem Zweck die elektrische Antriebseinheit (10) zumindest zeitweise durch eine Generatoreinheit (15) mit einem zeitlich wechselnden elektrischen Antriebssignal beaufschlagt wird. Erfindungsgemäß wird in einem schwingungsarmen Zustand der Behandlungsnadel (6), in welchem die Behandlungsnadel (6) mit einer maximal ersten Schwingungsamplitude (A1) schwingt, ein elektrisches Kontaktsignal (35) der elektrischen Antriebseinheit (10) aufgrund einer zweiten Schwingungsamplitude (A2) der Behandlungsnadel (6) erfasst, wobei die zweite Schwingungsamplitude (A2) höher ist als die erste Schwingungsamplitude (A1), das erfasste elektrische Kontaktsignal ausgewertet und abhängig vom Auswerten der Kontakt des Partikels (19) mit der Behandlungsnadel (6) bestimmt.

Description

Verfahren zum Detektieren eines Kontakts eines Partikels, Konsole eines ophthalmochirurgischen Systems sowie ophthalmochirurgisches System
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren eines Kontakts eines Partikels, welches eine Behandlungsnadel eines ophthalmochirurgischen Handstücks kontaktiert. Die Behandlungsnadel ist mittels einer elektrischen Antriebseinheit schwingend antreibbar, zu welchem Zweck die elektrische Antriebseinheit zumindest zeitweise durch eine Generatoreinheit mit einem zeitlich wechselnden elektrischen Antriebssignal beaufschlagt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Konsole eines ophthalmochirurgischen Systems zum Betreiben eines ophthalmochirurgischen Handstücks, das an die Konsole anschließbar ist und eine Behandlungsnadel sowie eine elektrische Antriebseinheit zum schwingenden Antreiben der Behandlungsnadel aufweist. Die Konsole weist wenigstens eine Generatoreinheit zum Bereitstellen eines zeitlich wechselnden elektrischen Antriebssignals für die elektrische Antriebseinheit auf. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein ophthalmochirurgisches System zur Behandlung eines Auges, mit zumindest einem ophthalmochirurgischen Handstück zum Bearbeiten einer Augenlinse. Das ophthalmochirurgische Handstück weist eine Behandlungsnadel und eine elektrische Antriebseinheit zum schwingenden Antreiben der Behandlungsnadel auf. Das ophthalmochirurgische System weist ferner eine Konsole zum Betreiben des ophthalmochirurgischen Handstücks auf, an die das ophthalmochirurgische Handstück zumindest in einem bestimmungsgemäßen Betrieb anschließbar ist. Die Konsole weist eine mit dem Handstück koppelbare Generatoreinheit zum Bereitstellen eines zeitlich wechselnden elektrischen Antriebssignals für die elektrische Antriebseinheit des Handstücks auf.
Ophthalmochirurgische Systeme, Konsolen und Handstücke hierfür sowie auch Verfahren zum Detektieren eines Kontakts eines Partikels dienen unter anderem der Behandlung einer Linsentrübung einer Augenlinse eines Auges bei einem Lebewesen, zum Beispiel einem Menschen oder einem Tier. Linsentrübungen werden in der Medizin unter anderem als Katarakt oder auch als Grauer Star bezeichnet. Eine Behandlungsmöglichkeit der Linsentrübung sieht vor, dass die natürliche Linse des Auges durch eine künstliche Linse ersetzt wird. Eine Technologie zur Behandlung der Linsentrübung ist zum Beispiel die Phakoemulsifikation. Die Phakoemulsifikation kann mittels des ophthalmochirurgischen Systems durchgeführt werden.
Eine wichtige Baugruppe zur Durchführung der Phakoemulsifikation ist das ophthalmochirurgische Handstück, welches im Folgenden lediglich als Handstück bezeichnet wird. Das Handstück umfasst eine Behandlungsnadel, die mit einer Antriebseinheit des Handstücks mechanisch verbunden ist. Im bestimmungsgemäßen Betrieb wird die Behandlungsnadel mittels der Antriebseinheit schwingend angetrieben. Der Antrieb erfolgt in der Regel derart, dass eine Spitze der Antriebsnadel mechanische Schwingungen im Ultraschallbereich ausführt, beispielsweise in einem Bereich von etwa 10 kHz bis etwa 80 kHz. Durch einen Kontakt einer Nadelspitze der Behandlungsnadel mit der auszutauschenden beziehungsweise zu ersetzenden natürlichen Augenlinse wird diese emulsifiziert, das heißt, zertrümmert, wobei Linsenfragmente beziehungsweise Partikel freigesetzt werden. Während der Behandlung im Rahmen der Phakoemulsifikation wird dem Auge in der Regel eine Irrigationsflüssigkeit zugeführt. Zugleich wird aus einem Operationsbereich des Auges ein Aspirationsfluid abgeführt. Zu diesem Zweck ist die Behandlungsnadel in der Regel als Hohlnadel ausgebildet, wodurch ein Teil einer Aspirationsleitung bereitgestellt werden kann, die in einem Bereich der Nadelspitze mündet. Die bei der Emulsifikation der Augenlinse freigesetzten Partikel werden zusammen mit der Aspirationsflüssigkeit über die Aspirationsleitung aus dem Operationsbereich abgeführt. Nachdem die natürliche Augenlinse auf diese Weise entfernt worden ist, wird an deren Stelle eine künstliche Augenlinse eingesetzt. Dadurch kann die Behandlung am Auge im Wesentlichen abgeschlossen und eine Sehfähigkeit zumindest teilweise wiederhergestellt werden.
Es ist bekannt, dass aufgrund der mechanischen Ultraschallbewegung der Behandlungsnadel unter anderem durch Reibung während der Behandlung am Auge Wärme erzeugt werden kann. Dies kann einerseits den Wirkungsgrad in Bezug auf die Emulsifikation der natürlichen Augenlinse reduzieren und andererseits zu einem unerwünscht großen lokalen Wärmeeintrag im Auge führen, der zu irreversiblen Schäden am Auge führen kann. Ferner kann, insbesondere bei longitudinalen Schwingungen der Nadelspitze der Behandlungsnadel, eine Abstoßung von heranzuspülenden oder bereits anhaftenden Linsenfragmenten beziehungsweise Partikeln auftreten. Hierdurch kann sich die erforderliche Zeitdauer der Operation erhöhen, wodurch ebenfalls ein zur Wärmebildung führender Energieeintrag ins Auge erhöht sein kann. In diesem Zusammenhang offenbart zum Beispiel die DE 10 2010 047 009 A1 eine Steuerungsvorrichtung für ein ophthalmochirurgisches System, welches es ermöglicht, eine Leistung der Antriebseinheit abhängig von Partikeleigenschaften der Partikel zu steuern, die mittels eines optischen Systems bestimmt worden sind.
Gemäß der Lehre der DE 10 2010 047 009 A1 ist ein separates optisches System erforderlich, welches darüber hinaus eine Bildverarbeitung erfordert, sodass die Partikeleigenschaften bestimmt werden können, um abhängig davon die zugeführte Ultraschallenergie zum Handstück zu steuern. Wenn die Bildverarbeitung mit einer hohen Auflösung betrieben wird, kann dies eine relativ umfangreiche Signalverarbeitung erfordern, welche zu einer signifikanten Zeitverzögerung in Bezug auf eine Einstellgeschwindigkeit führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Konsole sowie ein ophthalmochirurgisches System dahingehend weiterzubilden, dass unter anderem der Wärmeeintrag während einer durchzuführenden Behandlung am Auge weiter reduziert werden kann, wobei eine relativ schnelle und zuverlässige Behandlung am Auge erreichbar ist.
Als Lösung werden mit der Erfindung ein Verfahren, eine Konsole sowie ein ophthalmochirurgisches System gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich durch Merkmale der abhängigen Ansprüche.
In Bezug auf ein gattungsgemäßes Verfahren wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass in einem schwingungsarmen Zustand der Behandlungsnadel, in welchem die Behandlungsnadel mit einer maximal ersten Schwingungsamplitude schwingt, ein elektrisches Kontaktsignal der elektrischen Antriebseinheit aufgrund einer zweiten Schwingungsamplitude der Behandlungsnadel erfasst wird, wobei die zweite Schwingungsamplitude höher ist als die erste Schwingungsamplitude, das erfasste elektrische Signal ausgewertet wird und abhängig vom Auswerten der Kontakt des Partikels mit der Behandlungsnadel bestimmt wird. In Bezug auf eine gattungsgemäße Konsole wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass die Konsole eine elektrisch mit der Antriebseinheit koppelbare Detektionseinheit aufweist, wobei die Detektionseinheit geeignet ist, in einem schwingungsarmen Zustand der Behandlungsnadel, in welchem die Behandlungsnadel mit einer maximal ersten Schwingungsamplitude schwingt, ein elektrisches Kontaktsignal der elektrischen Antriebseinheit aufgrund einer zweiten Schwingungsamplitude, welche höher als die erste Schwingungsamplitude ist, zu erfassen. Ferner weist die Konsole eine Auswerteeinheit zum Auswerten des erfassten elektrischen Kontaktsignals und zum Bestimmen eines Kontakts eines Partikels mit der Behandlungsnadel abhängig vom Auswerten auf.
In Bezug auf ein gattungsgemäßes ophthalmochirurgisches System wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass die Konsole gemäß der Erfindung ausgebildet ist.
Die Erfindung basiert unter anderem auf dem Gedanken, dass ein schwingender Antrieb der Behandlungsnadel in der Regel nur dann erforderlich zu sein braucht, wenn die Behandlungsnadel im Kontakt mit der Augenlinse beziehungsweise einem Linsenfragment oder Partikel der zu ersetzenden Augenlinse ist. Mit der Erfindung wurde erkannt, dass die Antriebseinheit nicht nur unidirektional zum schwingenden Antreiben der Behandlungsnadel genutzt werden kann, sondern sie kann unter anderem reversibel auch dazu genutzt werden, abhängig von einer Bewegung der Behandlungsnadel bei einem Kontakt mit dem Linsenfragment beziehungsweise Partikel ein elektrisches Kontaktsignal abzugeben. Dadurch kann der Kontakt des Linsenfragments beziehungsweise Partikels mit der Behandlungsnadel durch ein entsprechendes Auswerten eines durch die Antriebseinheit entsprechend bereitgestellten elektrischen Kontaktsignals bestimmt werden. Dabei nutzt die Erfindung weiterhin die Erkenntnis, dass die Antriebseinheit in der Regel bidirektional betrieben werden kann. Das heißt, eine Beaufschlagung mit dem elektrischen Antriebssignal kann zu einer mechanischen Bewegung der Behandlungsnadel führen, wohingegen in umgekehrter Weise eine mechanische Bewegung der Behandlungsnadel zu einem elektrischen Kontaktsignal führen kann. Die Erfindung nutzt demnach die Antriebseinheit nicht nur in Bezug auf eine Antriebsfunktionalität, sondern sie ermöglicht es, die Antriebseinheit zugleich auch in Bezug auf eine Sensorfunktionalität zu nutzen. Die Erfindung nutzt unter anderem den Effekt, dass der Kontakt der Behandlungsnadel mit dem Partikel zu einer mechanischen Bewegung der Behandlungsnadel führt, die infolge der mechanischen Kopplung mit der Antriebseinheit das elektrische Kontaktsignal der Antriebseinheit zur Folge hat. Je nach Konstruktion der Antriebseinheit kann das elektrische Kontaktsignal zum Beispiel ein elektrischer Strom oder auch eine elektrische Spannung sein. Die Detektionseinheit ist entsprechend dem elektrischen Kontaktsignal angepasst ausgebildet, sodass das von der Antriebseinheit abgegebene elektrische Kontaktsignal zuverlässig erfasst werden kann. Entsprechendes gilt natürlich auch für das Antriebssignal, welches von der Generatoreinheit zur Verfügung gestellt wird. Das Antriebssignal ist ein zeitlich wechselndes elektrisches Antriebssignal, welches zum Beispiel eine zeitliche wechselnde elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Wechselspannung, oder auch ein zeitlich wechselnder elektrischer Strom, insbesondere ein elektrischer Wechselstrom, sein kann. Die Generatoreinheit ist entsprechend ausgebildet, um das Antriebssignal bereitstellen zu können.
Häufig handelt es sich bei dem elektrischen Antriebssignal um eine elektrische Wechselspannung, die mittels der Generatoreinheit bereitgestellt wird. Zu diesem Zweck kann die Generatoreinheit einen elektrischen Energiewandler beziehungsweise einen elektrischen Energieumformer nach Art eines Wechselrichters, eines Umrichters oder dergleichen aufweisen. Die elektrische Antriebseinheit kann als elektrostatische oder auch als elektromagnetische Antriebseinheit ausgebildet sein. Als elektrostatische Antriebseinheit kann die Antriebseinheit Piezo-basiert ausgebildet sein. Die Antriebseinheit kann zu diesem Zweck einen oder auch mehrere piezoelektrische Elemente aufweisen, die in geeigneter Weise mechanisch und elektrisch miteinander verbunden sind. Durch die hierdurch gebildete Piezo-basierte Antriebseinheit kann der Effekt genutzt werden, dass die piezoelektrischen Elemente, an die die elektrische Wechselspannung als elektrisches Antriebssignal angelegt wird, ihre mechanischen Abmessungen verändern, beispielsweise eine Lage oder dergleichen. Die Behandlungsnadel ist mit der Piezo-basierten Antriebseinheit mechanisch verbunden, sodass hierdurch die gewünschte Antriebswirkung im bestimmungsgemäßen Betrieb erreicht werden kann. Bei einer elektromagnetischen Antriebseinheit kann dagegen entsprechend ein elektromagnetisch-mechanischer Wandler vorgesehen sein, der zum Beispiel mittels eines Wechselstroms als elektrischem Antriebssignal beaufschlagt sein kann. Unter Nutzung eines magnetischen Wechselfeldes kann zum Beispiel ein magnetisierbarer Aktuator des Wandlers betätigt werden, um die gewünschte mechanische Bewegung erzeugen zu können. Im allgemeinen weist die elektrische Antriebseinheit elektrische Anschlüsse auf, an denen sie mit dem elektrischen Antriebssignal beaufschlagt werden kann, damit die gewünschte mechanische Bewegung der Behandlungsnadel erreicht werden kann.
Die Generatoreinheit ist vorzugsweise eine elektronische Einheit, die dazu ausgebildet ist, die elektrische Steuergröße für die elektrische Antriebseinheit bereitzustellen. Zu diesem Zweck kann die Generatoreinheit eine elektronische Schaltung, zum Beispiel den Wechselrichter oder dergleichen, aufweisen. Darüber hinaus kann die Generatoreinheit natürlich auch eine Steuereinheit in Form einer Hardwareschaltung, insbesondere eine programmgesteuerte Rechnereinheit, aufweisen, die ergänzend zur Hardwareschaltung oder auch alternativ hierzu vorgesehen sein kann. Die Generatoreinheit liefert somit das elektrische Antriebssignal. Die Generatoreinheit ist ausgebildet, das elektrische Antriebssignal zeitlich wechselnd bereitzustellen, vorzugsweise nach Art einer Schwingung. Eine Frequenz der Schwingung ist vorzugsweise größer als etwa 10 kHz, besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 40 kHz. Abhängig von der Art der der Antriebseinheit zuzuführenden elektrischen Leistung kann zum Beispiel eine Amplitude der Schwingung mittels der Generatoreinheit eingestellt werden. Darüber hinaus besteht natürlich die Möglichkeit, das elektrische Antriebssignal auch getaktet bereitzustellen, beispielsweise nach Art einer Impulsfolge, beispielsweise eines Bursts und/oder dergleichen. Um eine bestimmte vorgebbare Art des Schwingens der Behandlungsnadel erreichen zu können, kann die Generatoreinheit das elektrische Antriebssignal auch mit mehreren Frequenzen sowie entsprechenden jeweiligen Amplituden und Phasenlagen zueinander bereitstellen.
Die Erfindung nutzt unter anderem den Gedanken, dass in einem schwingungsfreien oder schwingungsarmen Zustand der Behandlungsnadel die Antriebseinheit das elektrische Kontaktsignal bereitzustellen vermag, sobald ein Kontakt mit dem Partikel erfolgt. Dadurch, dass die Detektionseinheit mit der elektrischen Antriebseinheit gekoppelt werden kann, kann das elektrische Kontaktsignal der Antriebseinheit mittels der Detektionseinheit erfasst werden. Daher sollte die Behandlungsnadel in Bezug auf das mittels des Antriebssignals bewirkte Schwingen soweit abgeklungen sein, dass das Kontaktsignal mittels der Detektionseinheit zuverlässig erfasst werden kann. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass das Abklingen des Schwingens der Behandlungsnadel nach Deaktivieren des Antriebssignals durch die Generatoreinheit erfasst wird und, sobald das erfasste Signal kleiner als ein vorgegebener beziehungsweise vorgebbarer Vergleichswert ist, das Erfassen des elektrischen Kontaktsignals der Antriebseinheit in der Detektionseinheit aktiviert wird. Dadurch ist es möglich, ein Entkoppeln in Bezug auf die Antriebsfunktion und die Sensorfunktion der Antriebseinheit erreichen zu können. Die Erfindung basiert unter anderem also gerade darauf, das Handstück außerhalb der bestimmungsgemäßen Nutzung während einer Behandlung zum Emulsifizieren der Augenlinse nach Art einer Sensoreinheit zu nutzen.
Der schwingende Zustand der Behandlungsnadel, der durch die Antriebseinheit bewirkt ist, umfasst vorzugsweise nicht nur das Schwingen der Behandlungsnadel während der Beaufschlagung der Antriebseinheit mit dem elektrischen Antriebssignal der Generatoreinheit, sondern auch einen Abklingzeitraum, der sich an das Deaktivieren des elektrischen Antriebssignals durch die Generatoreinheit anschließt und in dem zumindest teilweise ein Abklingen des Schwingens der Behandlungsnadel stattfindet. In der Regel wird die Behandlungsnadel nach Deaktivieren des elektrischen Antriebssignals noch für den endlichen Abklingzeitraum nachschwingen, bis aufgrund einer Dämpfung des Schwingens das Schwingen der Behandlungsnadel im Wesentlichen, vorzugsweise vollständig, abgeklungen ist. Insgesamt ermöglicht es die Erfindung, ohne zusätzliche Maßnahmen am ophthalmochirurgischen Handstück vorzunehmen, einen Kontakt des Partikels an der Behandlungsnadel zu detektieren. Das bedeutet, dass das ophthalmochirurgische System, insbesondere die Konsole, mit vergleichbar geringem Aufwand nachgerüstet werden kann, um diese zusätzliche Funktionalität realisieren zu können. Der schwingungsarme Zustand bezeichnet einen Zustand, bei dem die Behandlungsnadel entweder nicht schwingt oder maximal eine erste Schwingungsamplitude aufweist. Ein Kontakt eines Partikels mit der Behandlungsnadel führt zu einer zweiten Schwingungsamplitude der Behandlungsnadel, welche als elektrisches Kontaktsignal der elektrischen Antriebseinheit von der Auswerteeinheit erfasst wird, wobei die zweite Schwingungsamplitude höher als die erste Schwingungsamplitude ist. Während des schwingungsarmen Zustands ist die Antriebseinheit deaktiviert. Die Behandlungsnadel wird demnach nicht schwingend angetrieben.
Das Auswerten des erfassten elektrischen Kontaktsignals kann das Auswerten eines Kurven Verlaufs, das Auswerten einer Periodendauer, das Auswerten einer Amplitude und/oder dergleichen umfassen. Das Auswerten kann mittels einer hierfür geeigneten elektronischen Auswerteeinheit erfolgen, die zu diesem Zweck eine Hardwareschaltung und/oder eine programmierbare Rechnereinheit aufweisen kann. Die Auswerteeinheit kann zumindest teilweise von der Detektionseinheit oder der Steuereinheit der Konsole umfasst sein. Das Auswerten kann es ferner ermöglichen, eine Größe, eine Härte oder eine Geschwindigkeit des Partikels zu bestimmen. Hierzu kann eine entsprechende Analyse des elektrischen Kontaktsignals im Rahmen des Auswertens durchgeführt werden. Das Auswerten kann dabei Parameter berücksichtigen, die zuvor bei der Herstellung oder der Initialisierung des ophthalmochirurgischen Systems empirisch ermittelt worden sind. Das Auswerten des erfassten Signals kann auch eine Spektralanalyse sowie statistische Methoden umfassen, um zum Beispiel eine Richtung des die Nadel kontaktierenden Partikels bestimmen zu können.
Die Erfindung eignet sich jedoch nicht nur zum Detektieren des Kontakts des Partikels mit der Behandlungsnadel, sondern sie eignet sich insbesondere auch dafür, eine Okklusion im Bereich der Behandlungsnadel, besonders in Bezug auf die Aspiration, beseitigen zu können. Dadurch, dass der Betrieb des ophthalmochirurgischen Handstücks beziehungsweise dessen Behandlungsnadel nur dann aktiviert zu sein braucht, wenn Kontakt mit der Augenlinse beziehungsweise Partikeln der Augenlinse besteht, ermöglicht es die Erfindung somit, den Wärmeeintrag ins Auge erheblich zu reduzieren. Erst wenn Kontakt zu einem Partikel beziehungsweise der Augenlinse besteht, braucht die Behandlungsnadel durch die Antriebseinheit schwingend betrieben zu werden. Durch die hierdurch erreichbare Reduktion der Aktivierung des Schwingens der Behandlungsnadel kann somit die Behandlung am Auge, insbesondere an der Augenlinse, besonders in Bezug auf den Wärmeeintrag deutlich verbessert werden. Darüber hinaus kann zugleich auch ein verbessertes Entfernen von Partikeln zusammen mit der Aspirationsflüssigkeit erreicht werden, weil die nachteiligen strömungsdynamischen Effekte des Stands der Technik reduziert werden können.
Besonders vorteilhaft kann die Erfindung mit einer Funktion verbunden sein, die es ermöglicht, zumindest teilweise automatisiert eine Abgabe des Antriebssignals zu deaktivieren, beispielsweise weil keine oder kaum Partikel vorhanden sind, kein Kontakt mehr zur Augenlinse besteht und/oder dergleichen. Hierzu kann vorgesehen sein, dass zum Beispiel erfasst wird, ob im Aspirationsfluid Partikel vorhanden sind, wie dies zum Beispiel durch die DE 10 2020 118 887 A1 oder weiteren Dokumenten offenbart ist. So ist es möglich, einen Betrieb des Handstücks zu erreichen, bei dem im Wesentlichen nur dann ein Antriebssignal an die Antriebseinheit abgegeben wird, wenn Ultraschallenergie für die Emulsifikation benötigt wird. Besteht kein Kontakt zu irgendeinem Partikel oder der Augenlinse, kann die Energieabgabe automatisiert beendet werden und der Detektionsmodus aktiviert werden. Natürlich kann alternativ oder ergänzend auch vorgesehen sein, dass die Energieabgabe manuell durch einen Operateur beendet wird. Insgesamt erlaubt es dies, den Wärmeeintrag ins Auge erheblich zu reduzieren.
Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass das Erfassen des elektrischen Kontaktsignals außerhalb der Beaufschlagung der elektrischen Antriebseinheit mit dem elektrischen Antriebssignal erfolgt. Durch diese Weiterbildung ist es möglich, eine elektrische Leitung, mittels der die Antriebseinheit elektrisch mit der Generatoreinheit beziehungsweise der Konsole koppelbar ist, zugleich auch für das Erfassen des elektrischen Kontaktsignals durch die Detektionseinheit zu nutzen. Da in der Regel das Antriebssignal eine erheblich größere Amplitude beziehungsweise Auslenkung als das elektrische Signal infolge des Kontakts des Partikels mit der Behandlungsnadel aufweisen dürfte, braucht die Detektionseinheit während des Beaufschlagens der elektrischen Antriebseinheit mit dem Antriebssignal nicht betrieben zu werden. Die Detektionseinheit kann hierzu zum Beispiel über ein separates Schaltmittel beziehungsweise eine Schalteinheit von der elektrischen Leitung getrennt werden, um die Detektionseinheit vor einer Überbeanspruchung zu schützen. Dies kann zum Beispiel mittels einer elektromechanischen und/oder elektronischen Schalteinheit realisiert werden. Vorzugsweise kann somit die Detektionseinheit an die elektrische Leitung angeschlossen sein, sobald das Antriebssignal durch die Generatoreinheit deaktiviert ist. Zugleich ermöglicht es diese Ausgestaltung, das Abklingen des schwingenden Zustands der Behandlungsnadel mittels der Detektionseinheit zu erfassen. Hierdurch kann die Verfahrensführung weiter verbessert werden.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass das Erfassen des elektrischen Kontaktsignals erst nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitraums aktiviert wird, der mit einem Zeitpunkt beginnt, an dem das elektrische Antriebssignal endet. Der vorgegebene Zeitraum kann zum Beispiel so gewählt sein, dass das Abklingen des Schwingens der Behandlungsnadel im Anschluss an das Deaktivieren des Antriebssignals zuverlässig auch unter ungünstigen Umständen erfolgt ist. Ein Startzeitpunkt des vorgegebenen Zeitraums kann mit dem Zeitpunkt des Deaktivierens des Antriebssignals gekoppelt sein, insbesondere auch zusammenfallen. Zu diesem Zweck kann von der Generatoreinheit oder einer Steuereinheit der Konsole ein entsprechendes Steuersignal bereitgestellt werden, welches das Starten des vorgegebenen Zeitraums auslösen kann. Darüber hinaus kann das Ablaufen des Zeitraums ein Aktivierungssignal für die Detektionseinheit auslösen, welches die Detektionseinheit zum Erfassen des elektrischen Kontaktsignals aktiviert. Somit kann ein automatischer Zeitablauf erreicht werden, der eine zuverlässige Funktion der Detektionseinheit gewährleisten kann.
Vorzugsweise wird der Zeitraum abhängig von einer mechanischen Dämpfung der Schwingung der Behandlungsnadel bestimmt. Der Zeitraum kann zum Beispiel anhand von empirischen Messungen oder dergleichen ermittelt worden sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Zeitraum ergänzend auch abhängig von einer Amplitude des Antriebssignals zum Zeitpunkt des Deaktivierens bestimmt wird. Der Zeitraum wird vorzugsweise derart bestimmt, dass das Schwingen der Behandlungsnadel zum Ende des Zeitraums im Wesentlichen abgeklungen ist. Je nach Bedarf können neben der mechanischen Dämpfung und/oder der Amplitude des Antriebssignals bei Bedarf auch weitere Werte ergänzend oder alternativ in Betracht gezogen werden, um den Zeitraum zu bestimmen. Der Zeitraum kann in einem Bereich von einigen Mikrosekunden bis zu einigen Millisekunden bestimmt sein. Vorzugsweise ist der Zeitraum jedoch kürzer als 0,5 s.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass mit einem Aktivieren der Generatoreinheit zum Abgeben des elektrischen Antriebssignals das Erfassen des elektrischen Kontaktsignals durch die Detektionseinheit deaktiviert wird. Diese Weiterbildung berücksichtigt, dass bei einem aktiven Zustand der Antriebseinheit das Antriebssignal, dessen Amlitude größer als die Amplitude des elektrischen Kontaktsignals ist, ein Detektieren beziehungsweise Erfassen durch die Detektionseinheit nur unzureichend oder gar nicht ermöglicht. Der Betrieb der Detektionseinheit ist daher nicht erforderlich und kann, zum Beispiel um Energie zu sparen, die Detektionseinheit vor Überlastung zu schützen, Störungen zu vermeiden und/oder dergleichen, deaktiviert werden. Das Deaktivieren kann zum Beispiel ein elektrisches Trennen der Detektionseinheit von der Antriebseinheit umfassen. Das elektrische T rennen kann mittels der zuvor bereits erläuterten Schalteinheit erreicht werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Detektionseinheit eine Begrenzungseinheit aufweisen kann, die bei einem Signalwert, der größer als ein vorgegebener weiterer Vergleichswert ist, die Detektionseinheit automatisch deaktiviert oder auch lediglich das Auswerten deaktiviert. Dadurch kann die erfindungsgemäße Verfahrensführung weiter verbessert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass im Anschluss an das Bestimmen des Kontakts des Partikels mit der Behandlungsnadel die Generatoreinheit zum Abgeben des elektrischen Antriebssignals aktiviert wird. Diese Weiterbildung ermöglicht es, die Behandlungsnadel automatisiert in den aktiven Betriebszustand zu setzen beziehungsweise die Generatoreinheit automatisiert zum Abgeben des elektrischen Antriebssignals zu aktivieren, sodass das elektrische Antriebssignal nur dann bereitgestellt zu werden braucht, wenn auch ein Kontakt mit dem Partikel oder der Augenlinse vorliegt. Hierdurch kann eine verbesserte Steuerung der Behandlungsnadel erreicht werden, sodass ein besonders geringer Wärmeeintrag ins Auge realisiert werden kann.
In Bezug auf die Konsole wird ferner vorgeschlagen, dass die Generatoreinheit und die Detektionseinheit antriebseinheitsseitig elektrisch parallelgeschaltet sind. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass zum Anschließen des Handstücks an die Konsole beziehungsweise Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen der Konsole und der Antriebseinheit des Handstücks keine zusätzliche elektrische Leitung erforderlich ist. Die elektrische Leitung, mit der die Generatoreinheit mit der elektrischen Antriebseinheit elektrisch verbunden ist, kann zugleich auch von der Detektionseinheit zum Erfassen des elektrischen Kontaktsignals genutzt werden. Es braucht daher handstückseitig keine Veränderung zur Realisierung der Erfindung vorgenommen zu werden. Die Erfindung kann daher auch bereits bei verfügbaren Handstücken ohne Änderung der Handstücke eingesetzt werden. Die Parallelschaltung der Generatoreinheit mit der Detektionseinheit ist daher vorzugsweise konsolenseitig vorgesehen. Darüber hinaus ist es natürlich auch möglich, die Generatoreinheit und die Detektionseinheit zumindest teilweise einstückig auszubilden, sodass diesbezüglich lediglich eine einzige Baugruppe in der Konsole vorhanden zu sein braucht. Dies erweist sich unter anderem auch dann als vorteilhaft, wenn vorhandene Konsolen zur Nutzung der Erfindung nachgerüstet werden sollen. In diesem Fall braucht lediglich die vorhandene Baugruppe mit der Generatoreinheit durch eine entsprechende Baugruppe ausgetauscht zu werden, die die Generatoreinheit in Verbindung mit der Detektionseinheit aufweist. Somit kann der Aufwand auch konsolenseitig sehr geringgehalten werden, sodass die Erfindung insgesamt bei einem ophthalmochirurgischen System mit wenig Aufwand zusätzlich realisiert werden kann. Dem Grunde nach ist es alternativ auch möglich, dass die Generatoreinheit und die Detektionseinheit antriebseinheitsseitig elektrisch in Reihe geschaltet sind. In diesem Fall ist die Generatoreinheit vorzugsweise ausgebildet, eine elektrische Verbindung der Detektionseinheit mit der Antriebseinheit zu ermöglichen, die einen möglichst kleinen elektrischen Widerstand, besonders bevorzugt etwa einen elektrischen Kurzschluss, bereitstellt, wenn das Bereitstellen des Antriebssignals durch die Generatoreinheit deaktiviert ist.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren angegebenen Vorteile und Wirkungen gelten gleichermaßen auch für die Konsole sowie das ophthalmochirurgische System und umgekehrt. Insbesondere können daher Verfahrensmerkmale auch als Vorrichtungsmerkmale formuliert sein und umgekehrt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Fig. nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden mit Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen erklärt, in welchen zeigen: Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein ophthalmochirurgisches Handstück eines ophthalmochirurgischen Systems zum Emulsifizieren einer Augenlinse eines menschlichen Auges in einem bestimmungsgemäßen Betrieb,
Fig. 2 in einer schematischen Darstellung ein ophthalmochirurgisches System mit dem Handstück gemäß Fig. 1 und einer Konsole, wobei das Handstück über eine Anschlussleitung lösbar an der Konsole angeschlossen ist,
Fig. 3 eine schematische Blockschaltbilddarstellung einer Detektionseinheit und einer Auswerteeinheit der Konsole gemäß Fig. 2, die über die Anschlussleitung mit einer Antriebseinheit des Handstücks gemäß Fig. 1 elektrisch verbunden ist,
Fig. 4 eine schematische Diagrammdarstellung, bei der mit einem Graphen ein elektrisches Kontaktsignal der Antriebseinheit des Handstücks dargestellt ist, bei dem ein Partikel eine Behandlungsnadel des Handstücks kontaktiert,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Endes einer Behandlungsnadel des Handstücks gemäß Fig. 1 sowie ein davon entferntes Partikel,
Fig. 6 eine schematische Darstellung wie Fig. 5, bei der das Partikel eine
Aspirationsmündung der Behandlungsnadel teilweise verschließt,
Fig. 7 eine schematische Darstellung wie Fig. 5, bei der das Partikel die
Aspirationsmündung der Behandlungsnadel vollständig verschließt,
Fig. 8 eine schematische Darstellung wie Fig. 5, bei der das Partikel eine Nadelspitze der Behandlungsnadel seitlich kontaktiert,
Fig. 9 schematische Signal-Zeit-Diagramme zur Gegenüberstellung der Wirkung der erfindungsgemäßen Verfahrensführung gegenüber dem Stand der Technik, und
Fig. 10 eine schematische Diagrammdarstellung als Ausschnitt aus der Darstellung von Fig. 4, bei der mittels eines Graphen eine elektrische Spannung an der elektrischen Antriebseinheit des Handstücks dargestellt ist, wenn ein Partikel die Behandlungsnadel gemäß einer der Figuren 6 bis 8 kontaktiert.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein ophthalmochirurgisches Handstück 2 eines ophthalmochirurgischen Systems (Fig. 2). Das Handstück 2 weist eine Behandlungsnadel 6 auf, die einendseitig aus einer mit einem Gehäuse des Handstücks 2 verbundenen Hülse 5 herausragt. Die Behandlungsnadel 6 ist als Hohlnadel ausgebildet und stellt einen Abschnitt einer Aspirationsleitung 3 zur Verfügung. Die Behandlungsnadel 6 weist behandlungsseitig eine Nadelspitze 7 auf, die zugleich auch eine Mündungsöffnung der Aspirationsleitung 3 zur Verfügung stellt. Die Nadelspitze 7 dient dazu, eine natürliche Augenlinse 13 eines Auges 9 zu emulsifizieren.
Das Handstück 2 weist ferner eine elektrische Antriebseinheit 10 auf, die vorliegend als Piezo-basierte Antriebseinheit ausgebildet ist. Die Piezo-basierte Antriebseinheit 10 weist mindestens ein Piezoelement und bevorzugt einen Stapel von einer Mehrzahl nicht dargestellter Piezoelemente auf, die mechanisch miteinander und mit einem der Nadelspitze 7 gegenüberliegenden Ende der Behandlungsnadel 6 verbunden sind. Die Piezoelemente sind ferner elektrisch miteinander verbunden. Damit ist es möglich, abhängig von einem Antriebssignal 36 (Fig. 4) mechanische Schwingungen der elektrischen Antriebseinheit 10 auf die Behandlungsnadel 6 zu übertragen, sodass entsprechende Schwingungsbewegungen der Nadelspitze 7 während des bestimmungsgemäßen Betriebs ausgeführt werden können.
Zur Durchführung einer Behandlung im Rahmen der Ophthalmochirurgie, beispielsweise bei der Behandlung eines Katarakts, wird die Behandlungsnadel 6, insbesondere deren Nadelspitze 7, in einen zu behandelnden Bereich des Auges 9, insbesondere der Augenlinse 13, eingebracht. Mittels der elektrischen Antriebseinheit 10 wird die Behandlungsnadel 6 zu Ultraschall-Schwingungen angeregt, wodurch die Augenlinse 13 zertrümmert beziehungsweise emulsifiziert werden kann. Während der Behandlung wird über eine Irrigationsleitung 4 ein Irrigationsfluid zugeführt. Zugleich wird über die Aspirationsleitung 3 das Aspirationsfluid aus dem Auge 9 abgeführt. Mit dem Aspirationsfluid werden zugleich auch Linsenfragmente beziehungsweise Partikel aus dem Auge 9 entfernt. Während der Behandlung werden das Zuführen des Irrigationsfluids und das Abführen des Aspirationsfluids vorzugsweise derart geregelt, dass ein Zusammenfallen der Vorderkammer des Auges 9 verhindert wird.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung das ophthalmochirurgische System 100, welches eine Konsole 1 aufweist, an die das Handstück 2 gemäß Fig. 1 über eine Anschlussleitung 14 angeschlossen ist. In der vorliegenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Anschlussleitung neben einer elektrischen Leitung 11 auch einen Abschnitt der Aspirationsleitung 3 sowie einen Abschnitt der Aspirationsleitung 4 aufweist. Die jeweiligen Leitungsabschnitte der Irrigationsleitung 4 und der Aspirationsleitung 3 sind mit entsprechenden Leitungsabschnitten des Handstücks 2 strömungstechnisch gekoppelt. In alternativen Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass die Anschlussleitung 14 mehrteilig ausgebildet ist, beispielsweise indem für den jeweiligen Abschnitt der Aspirationsleitung 3 und der Irrigationsleitung 4 ein jeweiliger separater Schlauch vorgesehen ist. Handstückseitig kann die Anschlussleitung 14 fest mit dem Handstück 2 verbunden sein. Am gegenüberliegenden Ende der Anschlussleitung 14 ist vorzugsweise eine geeignet ausgebildete Anschlussverbindung zum lösbaren Verbinden der Anschlussleitung 14 mit der Konsole 1 vorgesehen. Dies ist jedoch in den Figuren nicht dargestellt.
Wie aus Fig. 2 ferner ersichtlich ist, weist die Konsole 1 einen Irrigationsfluidregler 20 auf, an den die Irrigationsleitung 4 angeschlossen ist. Der Irrigationsfluidregler 20 ist ferner strömungstechnisch an ein Irrigationsfluidreservoir 21 angeschlossen. Der Irrigationsfluidregler 20 ist ferner kommunikationstechnisch an eine Steuereinheit 8 der Konsole 1 angeschlossen. Abhängig von einem Steuersignal der Steuereinheit 8 kann mittels des Irrigationsfluidreglers 20 eine Strömung und/oder ein Druck des Irrigationsfluids in der Irrigationsleitung 4 eingestellt werden. Das Irrigationsfluidreservoir 21 kann beispielsweise in die Konsole 1 integriert angeordnet sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Irrigationsfluidreservoir 21 zumindest teilweise separat von der Konsole 1 ausgebildet ist und über eine separate Leitung an den Irrigationsfluidregler 20 angeschlossen ist. Auch hier kann eine lösbare Verbindung vorgesehen sein.
Eine entsprechende Konstruktion kann auch für das Aspirationsfluid vorgesehen sein. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Konsole 1 einen Aspirationsfluidregler 22 auf, an den die Aspirationsleitung 3 angeschlossen ist. Der Aspirationsfluidregler 22 ist ferner strömungstechnisch an einen Aspirationsfluidsammelbehälter 23 angeschlossen, der vorliegend ebenfalls von der Konsole 1 umfasst ist. Auch hier kann vorgesehen sein, dass der Aspirationsfluidsammelbehälter 23 zumindest teilweise separat von der Konsole 1 ausgebildet und mittels einer Leitung angeschlossen ist. Der Aspirationsfluidregler 22 stellt eine Strömungsgeschwindigkeit und/oder einen Unterdrück des Aspirationsfluids in der Aspirationsleitung 3 ein. Auch der Aspirationsfluidregler 22 ist kommunikationstechnisch mit der Steuereinheit 8 verbunden und wird durch diese gesteuert. Die Steuereinheit 8 ist entsprechend ausgebildet, sodass während der Behandlung am Auge 9 ein Druck im Kapselsack im Wesentlichen konstant aufrechterhalten werden kann.
Die Konsole 1 weist ferner eine Generatoreinheit 15 auf, die dem Bereitstellen eines zeitlich wechselnden elektrischen Antriebssignals für die elektrische Antriebseinheit 10 des Handstücks 2 dient. Das elektrische Antriebssignal ist vorliegend durch eine Wechselspannung gebildet, deren Frequenz in einem Bereich von etwa 10 kHz bis etwa 80 kHz eingestellt werden kann. Vorzugsweise liegt die Frequenz in einem Bereich von etwa 40 kHz. Eine Amplitude der Wechselspannung kann abhängig von der eingestellten Leistung für die Behandlung in einem Bereich von etwa 0 V bis etwa 1000 V, beispielsweise etwa 300 V, betragen. Die Generatoreinheit 15 ist an die elektrische Leitung 11 lösbar angeschlossen, sodass die elektrische Antriebseinheit 10 im bestimmungsgemäßen Betrieb mit der Wechselspannung beaufschlagt werden kann. Abhängig von der Beaufschlagung mit der Wechselspannung wird die Behandlungsnadel 6 mechanisch zum Schwingen angeregt, sodass die gewünschte Behandlung am Auge 9, insbesondere der Augenlinse 13, durchgeführt werden kann. Der Betrieb der Generatoreinheit 15 kann vorliegend ebenfalls durch die Steuereinheit 8 gesteuert werden, zu welchem Zweck die Generatoreinheit 15 kommunikationstechnisch mit der Steuereinheit 8 verbunden ist. Die Steuereinheit 8 kann somit beispielsweise den Betrieb des Handstücks 2, insbesondere der Behandlungsnadel 6, steuern. Beispielsweise können die Frequenz, eine Amplitude und/oder dergleichen eingestellt werden, indem entsprechenden Größen der Wechselspannung mittels der Generatoreinheit 15 erzeugt werden. Auf diese Weise kann für die Behandlung eine mechanische Leistung von zum Beispiel bis zu etwa 50 W an der schwingenden Nadelspitze 7 bereitgestellt werden. Diese mechanische Leistung ist in der Regel ausreichend, um auch einen besonders harten Katarakt emulsifizieren zu können. Nicht nur aber besonders im Bereich einer Cornea 12 des Auges 9 kann es während der Behandlung zu einer unerwünscht starken Wärmeentwicklung kommen. Die Wärmeentwicklung kann dabei so stark sein, dass die Cornea 12 beschädigt wird, beispielsweise eine Verbrennung die Folge ist. Dadurch können bleibende Schäden entstehen. Es ist daher gewünscht, einen unerwünschten Wärmeeintrag möglichst gering zu halten. Besonders wenn das Schwingen der Behandlungsnadel 2 in longitudinaler Richtung erfolgt, kann ferner eine der aspirativen Sogwirkung im Bereich der Nadelspitze 7 entgegengerichtete Kraft auftreten. Dies kann dazu führen, dass im Rahmen der Aspiration heranzuspülende Partikel beziehungsweise Linsenfragmente abgestoßen werden. In der Folge können sich dadurch eine längere Operationsdauer und eine Erhöhung des Gesamtenergieeintrags in das Auge 9 ergeben.
Mit der Erfindung kann hier eine deutliche Verbesserung erreicht werden, indem nämlich der schwingende Betrieb der Behandlungsnadel 6 davon abhängig gemacht wird, dass Kontakt zu einem Partikel 19 beziehungsweise einem Linsenfragment besteht. Außerhalb des Kontakts braucht die Behandlungsnadel 2 nicht schwingend angetrieben zu werden.
Zu diesem Zweck wird die Antriebseinheit 10 nach Art einer Sensoreinheit eingesetzt. Daher weist die Konsole 1 ergänzend eine Detektionseinheit 16 auf, die ebenfalls an die elektrische Leitung 11 angeschlossen ist. Dadurch ist die Detektionseinheit 16 zur Generatoreinheit 15 parallelgeschaltet an die elektrische Leitung 11 angeschlossen. Die Detektionseinheit 16 ist ferner kommunikationstechnisch mit der Steuereinheit 8 verbunden, und zwar insbesondere mit einer Auswerteeinheit 17 der Steuereinheit 8. Mittels der Detektionseinheit 16 kann ein elektrisches Kontaktsignal 35 der elektrischen Antriebseinheit 10 auf der elektrischen Leitung 11 erfasst werden, wenn das Partikel 19 die Behandlungsnadel 6 kontaktiert. Zu diesem Zweck ist die Generatoreinheit 15 während des Erfassens deaktiviert, sodass sie kein Antriebssignal 36 an die elektrische Antriebseinheit 10 abgibt. Im schwingungsfreien oder schwingungsarmen Zustand der Behandlungsnadel 6 kann also das elektrische Kontaktsignal 35 der elektrischen Antriebseinheit 10 erfasst werden, und zwar mittels der Detektionseinheit 16. Das erfasste elektrische Signal 35 kann dann mittels der Auswerteeinheit 17 ausgewertet werden, sodass abhängig vom Auswerten der Kontakt des Partikels 19 mit der Behandlungsnadel 6 bestimmt werden kann. Somit steht in der Steuereinheit 8 die Information zur Verfügung, wann die Behandlungsnadel 6 irgendein Partikel beziehungsweise Linsenfragment kontaktiert. Dem Grunde nach lassen sich somit zwei Betriebszustände während der Behandlung unterscheiden. In einem ersten Betriebszustand wird die Ultraschallenergie zur Zerkleinerung beziehungsweise Emulsifikation der Augenlinse 13 genutzt. In diesem Betriebszustand liegt zumindest teilweise ein Kontakt der Behandlungsnadel 6 beziehungsweise der Nadelspitze 7 mit der Augenlinse 13 vor. In diesem Betriebszustand soll daher unmittelbar und vorzugsweise ohne Verzögerung Ultraschallenergie von der Behandlungsnadel 6 an die Augenlinse 13 abgegeben werden. In einem zweiten Betriebszustand kann die Ultraschallenergie nicht zur Zerkleinerung beziehungsweise Emulsifikation der Augenlinse 13 genutzt werden, weil kein Kontakt der Behandlungsnadel 6, insbesondere der Nadelspitze 7, mit der Augenlinse 13 vorliegt. Um in diesem Betriebszustand die Abgabe von Ultraschallenergie möglichst klein zu halten und/oder ein Abstoßen von heranzuspülenden Partikeln 19 beziehungsweise Linsenfragmenten zu vermeiden, soll die Abgabe von Ultraschallenergie gestoppt oder zumindest reduziert werden. Eine möglichst schnelle Detektion von Änderungen zwischen diesen beiden Betriebszuständen ist daher vorteilhaft.
Darüber hinaus sollte bereits bei einem Anzeichen eines Beginns einer Okklusion möglichst schnell eine Ansaugkraft durch ein Vergrößern eines Unterdrucks in der Aspirationsleitung 3 erhöht werden. Synchron dazu sollte dann vorzugsweise auch die Abgabe von Ultraschallenergie zumindest gestartet oder erhöht werden. Dadurch kann erreicht werden, dass das Partikel 19 direkt an der mechanisch oszillierenden Nadelspitze 7 anliegt und eine Zertrümmerung beziehungsweise Emulsifikation sehr schnell erfolgen kann. Durch die hierdurch mögliche kurze Zertrümmerungszeitdauer kann der in das Auge 9 eingetragene Wärmeeintrag deutlich reduziert werden. Durch die Vergrößerung der Ansaugkraft kann ferner erreicht werden, dass vermieden wird, dass das Partikel 19 durch die Ultraschallenergie von der Nadelspitze 7 abgestoßen wird, wodurch sich die Behandlungsdauer ebenfalls reduzieren kann.
Fig. 3 zeigt in einer schematischen Blockschaltbilddarstellung einen möglichen schematischen Aufbau für die Detektionseinheit 16 sowie die Auswerteeinheit 17, um die erfindungsgemäße Verfahrensführung zu realisieren. Die Erfindung basiert unter anderem darauf, dass im schwingungsfreien oder schwingungsarmen Zustand der Behandlungsnadel 6 ein elektrisches Kontaktsignal 35 erfasst wird. Für den Zustand des Erfassens ist die Generatoreinheit 15 somit deaktiviert und stellt kein Antriebssignal 36 für die elektrische Antriebseinheit 10 des Handstücks 2 zur Verfügung. Im Anschluss hieran, das heißt, vorzugsweise nach Abklingen des durch die elektrische Antriebseinheit 10 bewirkten schwingenden Zustands der Behandlungsnadel 6, kann die Detektionseinheit 15 die elektrische Antriebseinheit 10 nach Art eines Sensors nutzen. Kontaktiert das Partikel 19 die Behandlungsnadel 6, wirkt eine Kraft auf die Piezoelemente der elektrischen Antriebseinheit 10, woraufhin aufgrund des piezoelektrischen Effektes eine elektrische Spannung induziert wird, die an den die Piezoelemente kontaktierenden Elektroden und somit in Summe an der elektrischen Leitung 11 abgegriffen werden kann. Es wird darauf hingewiesen, dass kein separates Piezoelement als Sensor ausgebildet ist, sondern sämtliche Piezoelemente des Handstückes 2 als Sensor genutzt werden. Ein Verlauf dieser Spannung ist als elektrisches Kontaktsignal 35 in Fig. 4 dargestellt. Diese Spannung kann via der elektrischen Leitung 11 und mittels der Detektionseinheit 16 erfasst und mittels der Auswerteeinheit 17 ausgewertet werden. Dies wird im Folgenden erläutert. Es wird ferner vorliegend davon ausgegangen, dass das Deaktivieren der Generatoreinheit 15 dazu führt, dass das durch die elektrische Antriebseinheit 10 in diesem Betriebszustand erzeugte elektrische Kontaktsignal 35 durch die Generatoreinheit 15 nicht oder im Wesentlichen nicht gedämpft wird. Gegebenenfalls kann die Generatoreinheit 15 hierzu entsprechend ausgebildet sein.
Die Detektionseinheit 16 weist einen Verstärker 24 sowie einen ersten Vergleicher 25 und einen zweiten Vergleicher 26 auf. Der Verstärker 24 sowie der erste und der zweite Vergleicher 25, 26 sind ferner an eine digitale Signalverarbeitung 29 der Auswerteeinheit 17 angeschlossen, die, wie im Folgenden noch erläutert wird, entsprechende Betriebsparameter für den Verstärker 24 sowie den ersten und den zweiten Vergleicher 25, 26 bereitstellt. Der Verstärker 24 ist eingangsseitig an die elektrische Leitung 11 angeschlossen. Der Verstärker 24 dient vorliegend als Linearverstärker und verstärkt das elektrische Signal 35. Das verstärkte elektrische Kontaktsignal 35 wird dann einem Analog- Digital-Wandler 28 der Auswerteeinheit 17 zugeführt. Darüber hinaus ist der erste Vergleicher 25 eingangsseitig ebenfalls an die elektrische Leitung 11 angeschlossen. Der erste Vergleicher 25 vergleicht das Signal auf der elektrischen Leitung 11 mit einem ersten Vergleichswert. Der erste Vergleichswert ist so gewählt, dass der Betrieb der Generatoreinheit 15 zuverlässig erkannt werden kann. Der Verstärker 24 ist entsprechend überlastfähig ausgebildet. Mit einem Ausgangssignal des ersten Vergleichers 25 kann somit festgestellt werden, ob die Generatoreinheit 15 aktiviert ist oder nicht. Das entsprechende Ausgangssignal wird über eine Vergleichsdatenzuführung 27 der Auswerteeinheit 17 zugeführt. Darüber hinaus ist der zweite Vergleicher 26 eingangsseitig an den Ausgang des Verstärkers 24 angeschlossen. Der zweite Vergleicher 26 vergleicht das Ausgangssignal des Verstärkers 24 mit einem zweiten Vergleichswert, der so gewählt ist, dass das elektrische Kontaktsignal 35 zuverlässig gegenüber Störsignalen detektiert werden kann. Das entsprechende Vergleichsergebnis wird ebenfalls über die Vergleichsdatenzuführung 27 der Auswerteeinheit 17 zugeführt. Damit steht der Auswerteeinheit 17 die Information zur Verfügung, ob ein elektrisches Kontaktsignal 35 vorliegt.
Die Auswerteeinheit 17 weist die digitale Signalverarbeitung 29 auf, die sowohl an den Analog-Digital-Wandler 28 als auch die Vergleichsdatenzuführung 27 angeschlossen ist. Die digitale Signalverarbeitung 29 verarbeitet die entsprechenden Signale und stellt fest, wann ein elektrisches Kontaktsignal 35 vorliegt und welche Eigenschaften es hat. Darüber hinaus ist die digitale Signalverarbeitung 29 an eine Systemsteuereinheit 30 der Steuereinheit 8 angeschlossen, von der der digitalen Signalverarbeitung 29 Systeminformationen zur Verfügung gestellt werden. Die Systemsteuereinheit 30 kann zum Beispiel eine Datenbank oder dergleichen umfassen. Die digitale Signalverarbeitung 29 stellt darüber hinaus die Parameter für den Verstärker 24, beispielsweise einen Verstärkungsfaktor oder dergleichen, sowie den ersten und den zweiten Vergleichswert für den ersten beziehungsweise zweiten Vergleicher 25, 26 bereit. Dadurch ist es möglich, bereits während des bestimmungsgemäßen Betriebs die Detektionseinheit 16 bedarfsgerecht für eine zuverlässige Bestimmung des Kontakts des Partikels 19 mit der Behandlungsnadel 6 einzustellen. Durch die digitale Signalverarbeitung 29 können entsprechende Steuersignale für eine Ultraschallleistungssteuereinheit 31 sowie eine Ultraschallmustereinheit 32 bereitgestellt werden. Mittels der Ultraschallleistungssteuereinheit 31 kann eine Ultraschallleistung der Generatoreinheit 15 eingestellt werden. Darüber hinaus kann mittels der Ultraschallmustereinheit 32 ein Impulsmuster der Ultraschallleistung, die durch die Generatoreinheit 15 bereitgestellt werden soll, eingestellt werden. Diese beiden Einheiten sind somit ebenfalls an die Generatoreinheit 15 angeschlossen. Darüber hinaus stellt die digitale Signalverarbeitung 29 entsprechende Daten für eine Kontaktbestimmungseinheit 33 bereit. Die Kontaktbestimmungseinheit 33 ermittelt anhand der von der digitalen Signalverarbeitung 29 bereitgestellten Daten, ob ein Kontakt des Partikels 19 mit der Behandlungsnadel 6 vorliegt. Auch dieses Ausgangssignal kann der Generatoreinheit 15 zur Verfügung gestellt werden, um beispielsweise die Ultraschallleistungsabgabe beziehungsweise die Abgabe des elektrischen Antriebssignals 36 zu aktivieren.
Darüber hinaus stellt die digitale Signalverarbeitung 29 Daten für eine Fluidsteuereinheit 34 bereit, die entsprechende Steuersignale für den Irrigationsfluidregler 20 sowie den Aspirationsfluidregler 22 bereitstellt. Hierdurch ist es zum Beispiel möglich, den Druck und/oder die Strömungsverhältnisse in der Irrigationsleitung 4 sowie der Aspirationsleitung 3 entsprechend einzustellen, sodass eine möglichst zuverlässige und erfolgreiche Behandlung realisiert werden kann. Dies kann zum Beispiel umfassen, dass ein Unterdrück in der Aspirationsleitung 3 bei Detektion einer Okklusion vergrößert wird. Die digitale Signalverarbeitung 29 kann das elektrische Kontaktsignal 35 zum Beispiel in Bezug auf eine Amplitude, eine Frequenz, ein Abklingverhalten und/oder dergleichen auswerten, um hieraus weitere Daten zum Beispiel für die Einheiten 31 bis 34 zu berechnen. Die Auswerteeinheit 17 weist vorliegend eine entsprechend ausgebildete programmgesteuerte Rechnereinheit auf. In alternativen Ausgestaltungen kann hierzu natürlich auch eine entsprechende Hardwareschaltung oder auch eine Kombination mit einer Rechnereinheit vorgesehen sein. Je nach Konstruktion kann in alternativen Ausführungsbeispielen der Verstärker 24 unter Umständen auch entfallen. Die digitale Signalverarbeitung 29 kann ferner ein oder mehrere digitale Filter, eine Mustererkennung, eine Klassifizierung des Kontaktes und/oder dergleichen aufweisen. Die digitale Signalverarbeitung 29 kann ferner eine Systembeobachtung bereitstellen, wobei davon ausgegangen werden kann, dass bei Bestimmen, dass kein Kontakt zwischen dem Partikel 19 und der Behandlungsnadel 6 vorliegt, sich dann in der Regel auch keine Partikel 19 beziehungsweise Linsenfragmente im Bereich der Behandlungsnadel 6 befinden. Die Abgabe von Ultraschallenergie kann daher reduziert oder sogar eingestellt werden. Dies erlaubt es, den Wärmeeintrag in das Auge 9, insbesondere im Bereich einer Inzisionswunde, zu reduzieren. Wird dagegen ein Kontakt erkannt, kann die Ultraschallenergiebereitstellung automatisch aktiviert oder auch erhöht werden, damit die Emulsifikation durchgeführt werden kann. Darüber hinaus ist es möglich, auch weitere Zustände oder Eigenschaften, wie zum Beispiel eine Größe, eine Härte oder auch eine Geschwindigkeit des Partikels 19, zu detektieren beziehungsweise zu bestimmen, sodass beispielsweise über eine zeitliche Beobachtung bestimmt werden kann, ob eine Aktivierung, eine Deaktivierung, eine Erhöhung oder eine Erniedrigung der Ultraschallenergieabgabe oder auch ein Anwenden spezifischer Pulsmuster bei der Ultraschallabgabe vorteilhaft eingestellt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mit einer großen Ultraschallenergieabgabe begonnen wird, die dann mit der Zeit reduziert wird.
Die Funktion der Erfindung wird weiter anhand einer Diagrammdarstellung gemäß Fig. 4 erläutert, die einen Spannungsverlauf auf der elektrischen Leitung 11 zeigt. Eine Abszisse ist der Zeit und eine Ordinate der elektrischen Spannung zugeordnet. Zu erkennen ist, dass vor einem Kontaktzeitpunkt 37 kein Antriebssignal 36 vorliegt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Abgabe von Ultraschallenergie durch die Aktivierung der Generatoreinheit 15 deaktiviert. Entsprechend ist das Antriebssignal 36 im Wesentlichen etwa null. Zum Kontaktzeitpunkt 37 findet ein Kontakt des Partikels 19 mit der Behandlungsnadel 6 statt. Dadurch dass die Generatoreinheit 15 das auf der elektrischen Leitung 11 auftretende elektrische Kontaktsignal 35 im Wesentlichen nicht dämpft, kann die Detektionseinheit 16 die elektrische Spannung des Kontaktsignals 35 erfassen. Dies ist im Anschluss an den Kontaktzeitpunkt 37 mittels des kurzen Impulses dargestellt, welcher zum Zeitpunkt 370 beginnt. Das elektrische Kontaktsignal 35 hat eine kleinere Amplitude A2 als die Amplitude A3 des Antriebssignals 36. Die Amplitude A2 beträgt maximal 90%, bevorzugt maximal 50 % und besonders bevorzugt maximal 30 % der Amplitude A3 des Antriebssignals 36. Die Amplitude A2 ist bevorzugt mindestens doppelt so hoch wie die Amplitude A1 des System- Schwingungsrauschens 50, welches den schwingungsarmen Zustand darstellt. Die Amplitude A2 des elektrischen Kontaktsignals 35 kann damit deutlich von der Amplitude A1 des System-Schwingungsrauschens 50 unterschieden werden. Diesem Zweck dienen der erste und der zweite Vergleicher 25, 26, die die digitale Signalverarbeitung 29 bei der Bestimmung des Kontakts mit deren digitalen Werten unterstützen. Die digitale Signalverarbeitung 29 ermöglicht es, das erfasste elektrische Kontaktsignal 35 auszuwerten, sodass infolgedessen die Generatoreinheit 15 zur Abgabe des elektrischen Antriebssignals aktiviert werden kann. Dies erfolgt unmittelbar nach dem Erfassen des elektrischen Kontaktsignals 35. Bei der in Fig. 4 gezeigten zeitlichen Auflösung würde der Start des Antriebssignals mit dem Start des Kontaktsignals 35 fast auf einer Linie liegen, sodass aus Gründen der Übersichtlichkeit das elektrische Antriebssignal nicht in Fig. 4 gezeigt ist. In Fig. 4 ist jedoch der Beginn des elektrischen Antriebssignals 36 beim Einsatz eines bisher üblichen Verfahrens gezeigt, bei dem eine Okklusion an der Nadelspitze 7 erfasst wird. Dieses Antriebssignal 36 beginnt zum Startzeitpunkt 39, welcher nach dem Start des Antriebssignals gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren um einen Zeitraum 38 verzögert ist, wobei der Zeitraum 38 etwa 80 ms betragen kann. Auf jeden Fall kann durch die Erfindung erreicht werden, dass zeitnah nach einem Kontakt des Partikels 19 mit der Behandlungsnadel 6 automatisiert das elektrische Antriebssignal aktiviert werden kann, sodass eine Emulsifikation ermöglicht ist. Die Erfindung ermöglicht es daher, den Eintrag von Ultraschallenergie ins Auge 9 automatisiert oder zumindest teilautomatisiert zu steuern, sodass insgesamt der Wärmeeintrag reduziert werden kann.
Die Fig. 5 bis 8 zeigen in schematischen Darstellungen, wie ein Kontakt zwischen dem Partikel 19 und der Behandlungsnadel 6 erfolgen kann. In den Fig. 6 bis 7 ist vorgesehen, dass die Behandlungsnadel 6 longitudinal angeregt wird, was mit einem Pfeil 18 in Längserstreckungsrichtung der Behandlungsnadel 6 gekennzeichnet ist. In Fig. 5 ist die Situation dargestellt, dass das Partikel 19 noch etwas entfernt von der Behandlungsnadel 6 ist. In diesem Zustand ist die Abgabe von Ultraschallenergie vorzugsweise noch deaktiviert. Fig. 6 zeigt eine Teilokklusion, bei der das Partikel 19 die Mündung der Aspirationsleitung 3 teilweise verschließt. Dieser Kontakt kann - wie zuvor erläutert - bestimmt werden, sodass dann automatisiert die Abgabe von Ultraschallenergie aktiviert werden kann und somit eine Emulsifikation des Partikels 19 ermöglicht wird. Das gleiche kann auch in der Situation gemäß Fig. 7 erfolgen, bei der eine vollständige Okklusion durch das Partikel 19 vorliegt. Auch hier kann der Kontakt bestimmt und die Ultraschallenergieabgabe automatisiert aktiviert werden, sodass die Emulsifikation des Partikels möglich ist. Fig. 8 zeigt dagegen eine Situation, bei der die Behandlungsnadel 6 durch den Kontakt mit dem Partikel 19 zum transversalen Schwingen angeregt wird, indem das Partikel 19 die Behandlungsnadel 6 seitlich kontaktiert. Dies kann ebenfalls mit der erfindungsgemäßen Verfahrensführung festgestellt werden, sodass die Ultraschallenergieabgabe auch hier automatisiert aktiviert werden kann.
Bei einerweiteren Ausgestaltung kann ergänzend vorgesehen sein, dass mit einerweiteren Systembeobachtung eine Ultraschallenergieabgabe im Falle, dass eine Okklusion nicht vorliegt, automatisiert deaktiviert werden kann, so wie dies zum Beispiel in der US 9,144,517 offenbart ist. Der Offenbarungsgehalt dieses US-Patents soll als von der vorliegenden Anmeldung umfasst gelten. Dadurch ist es möglich, ein nahezu vollständig automatisches Bereitstellen von Ultraschallenergie so zu steuern, dass diese nur dann bereitgestellt wird, wenn sie für den Behandlungsfortschritt benötigt wird. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel ergänzend auch eine Strömungsänderung in der Aspirationsleitung 3 berücksichtigt werden. Wird beispielsweise - wie in Fig. 5 dargestellt - eine Strömungsänderung in der Aspirationsleitung 3 detektiert, bevor das Partikel 19 mit der Nadelspitze 7 in Kontakt gerät, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Ultraschallabgabe bereits aktiviert wird, obwohl noch kein Kontakt vorliegt. Erfolgt der Kontakt, kann die Leistung erhöht werden. Darüber hinaus kann bei einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen sein, dass bei Bestimmen des Kontakts und deaktiviertem Antriebssignal 36 in einem ersten Schritt zunächst der Unterdrück in der Aspirationsleitung 3 erhöht wird. Erst, wenn eine ausreichende Okklusion bestimmt worden ist, wird dann in einem zweiten Schritt die Ultraschallabgabe aktiviert. In diesem Fall führt also die Nutzung der Erfindung dazu, dass im ersten Schritt zunächst nur auf den Aspirationsfluidregler 22 eingewirkt wird. Erst in einem zweiten Schritt wird dann auf die Generatoreinheit 15 eingewirkt.
Die Erfindung kann also die folgenden Vorteile erreichen: Es kann ein optimiertes Aktivieren der Ultraschallleistung durch schnellere Detektion beziehungsweise Bestimmung des Kontaktes des Partikels 19 mit der Behandlungsnadel 6 erreicht werden. Dabei kann die Sensorik im Handstück 2 angeordnet sein und braucht nicht - wie bei der Okklusionserkennung basierend auf einer Druck- und/oder Strömungsänderung - in einer, beispielsweise zwei Meter entfernten, Pumpe der Konsole 1 angebracht zu werden, wobei eine entsprechende Schlauchverbindung Wechselwirkungen und insbesondere eine Totzeit in der Messstrecke zur Folge haben kann, die zum Beispiel 60 bis 70 ms betragen kann. Es kann eine Reduktion der Equivalent Phaco Time (EPT) beziehungsweise der Behandlungsdauer durch eine schnellere Aktivierung der Ultraschallabgabe erreicht werden, und zwar nahezu unmittelbar, wenn sie gebraucht wird. Ferner kann ein angesaugtes Partikel länger an der Nadelspitze 7 der Behandlungsnadel 6 gehalten werden, da eine schnellere Steigerung des Unterdrucks in der Aspirationsleitung 3 im Kontaktfall erreichbar ist, wodurch eine Effizienz sowie eine Reduktion des EPT beziehungsweise des Wärmeeintrags erreicht werden kann. Die Erfindung ermöglicht es, dass Ultraschallenergie wegen eines Kontaktes mit einem Partikel anstelle der bisher üblichen Okklusionserkennung eingesetzt wird. Eine Detektion des Partikelkontaktes an einer Außenseite oder einer Stirnseite der Behandlungsnadel 6 ist möglich. Dadurch wird eine Ultraschallenergiezufuhr bei torsionalen und/oder lateralen Bewegungen der Behandlungsnadel 6 möglich und die Zuverlässigkeit der Kontakterkennung während einer Sculpting Phase, bei der Gräben durch die Augenlinse 13 gezogen werden, gesteigert. Im Stand der Technik ist dagegen nur eine Okklusionserkennung basierend auf Strömungsänderung vorgesehen, bei denen das Partikel 19 eine Änderung der Strömung des Aspirationsfluids bewirkt beziehungsweise sich im Strömungspfad befindet.
Eine weitere Anwendungsmöglichkeit von einer Ultraschallenergiezufuhr aufgrund eines Ereignisses kann in einer Kombination mit aktuellen fluidischen Okklusionserkennungen liegen. Beispielsweise kann eine fluidische Okklusionserkennung genutzt werden, um eine Ultraschallaktivierung auszulösen, wenn sich das Partikel 19 in einer vorteilhaften Weise vor einer Mündungsöffnung der Aspirationsleitung 3, aber noch nicht im mechanischen Kontakt mit der Behandlungsnadel 6 befindet, wie in Fig. 5 gezeigt. Gleichermaßen kann auch eine Kontaktverlusterkennung erkannt werden. Mit der Erfindung lassen sich darüber hinaus zusätzliche Auslöseereignisse bestimmen, die mit dem Kontakt des Partikels 19 mit der Behandlungsnadel 6 in Verbindung stehen, beispielsweise wenn das Partikel 19 eine Stirn- oder eine Außenseite der Behandlungsnadel 6 kontaktiert. Die Erfindung ermöglicht eine schnelle Kontakterkennung. Zugleich kann die Erfindung mit geringem Aufwand, insbesondere geringen Kosten, realisiert werden. Am Handstück brauchen keine Veränderungen vorgenommen zu werden.
Fig. 9 stellt noch einmal die Vorteile der Erfindung dem Stand der Technik gegenüber. Zu diesem Zweck zeigt Fig. 9 sechs zeitlich synchrone Signaldiagramme 40 bis 45, deren Abszissen jeweils der Zeit und deren Ordinaten jeweils den elektrischen Spannungen als Signalwerten zugeordnet sind. Die Diagramme sind in Bezug auf die Abszisse in einen Bereich A und einen Bereich B geteilt. Der Bereich A bezieht sich auf eine Situation, wie sie anhand der Fig. 5 bis 7 dargestellt ist. Der Bereich B bezieht sich auf eine Situation, wie sie anhand von Fig. 8 dargestellt ist.
Die Diagramme 40 und 41 beziehen sich auf die Anwendung der Erfindung. Das Signaldiagramm 40 zeigt die Detektion eines Kontakts gemäß der Erfindung, und zwar bei einem stirnseitigen Kontakt an der Nadelspitze 7 im Bereich A sowie bei einem Kontakt quer zu einer Längserstreckung der Behandlungsnadel 6 im Bereich B der Signaldiagramme. Zu erkennen ist aus den Signaldiagrammen 40 und 41 , dass gemäß der Erfindung nahezu unmittelbar nach dem Bestimmen des Kontakts zum Zeitpunkt 37 ein elektrisches Antriebssignal 36 in Form von Ultraschallpulsen 47 abgegeben werden kann. Dies gilt sowohl bei stirnseitigem Kontakt als auch bei seitlichem Kontakt. Die Diagramme 42 und 43 zeigen entsprechende Situationen für den Stand der Technik. Wie anhand von Diagramm 42 dargestellt, ist es ersichtlich, dass im Bereich A eine Okklusion eine stark verzögerte Erkennung gemäß einem Graphen 48 zur Folge hat. Entsprechend verspätet erfolgt die Ausgabe eines elektrischen Antriebssignals in Form von Ultraschallpulsen 49, wie gemäß Diagramm 43 dargestellt ist. Bei einem seitlichen Kontakt quer zur Längserstreckung der Behandlungsnadel 6 erfolgt sogar keine Abgabe eines Ultraschallpulses 49. Der Stand der Technik vermag diese Situation also nicht zuverlässig zu erkennen. Anhand der Diagramme 44 und 45 tritt der Vorteil, der sich durch die Nutzung der Erfindung ergibt, noch deutlicher hervor. Im Diagramm 44 sind die mit der Erfindung für die Bereiche A und B erfassten elektrischen Signale 35 dargestellt. Zu erkennen ist gemäß dem Diagramm 45 für den Bereich A, dass die Erfindung eine kürzere Reaktionszeit gegenüber dem Stand der Technik erlaubt, die im Diagramm 45 mit einem Zeitraum 38 gekennzeichnet ist. Bei einem seitlichen Kontakt quer zur Längserstreckung der Behandlungsnadel 6 im Bereich B liefert der Stand der Technik keine Reaktion im Gegensatz zur Erfindung.
Fig. 10 zeigt eine schematische Diagrammdarstellung eines Spannungs-Zeit-Diagramms. Hier ist die Abgabe des Antriebssignals 36 deaktiviert. Es ist hier ebenfalls die elektrische Spannung auf der elektrischen Leitung 11 dargestellt. Zum Zeitpunkt 37 berührt das Partikel 19 die Behandlungsnadel 6. Dadurch wird diese zum Schwingen angeregt, welches mittels der Antriebseinheit 10 eine gedämpfte Wechselspannung als elektrisches Kontaktsignal 35 bewirkt. Dieses Signal kann mittels der Detektionseinheit 16 detektiert werden, sodass es der Auswerteeinheit 17 zugeführt werden kann. Zu erkennen ist, dass die Amplitude der hier dargestellten Schwingung des elektrischen Kontaktsignals 35 etwa 80% der Amplitude des Antriebssignals 36 beträgt, vgl. auch Fig. 4. Die Detektionseinheit 16 ist daher entsprechend ausgebildet, sodass sie durch das Antriebssignal 36 nicht in einen überlasteten Zustand gebracht werden kann.
Die Ausführungsbeispiele dienen ausschließlich der Erläuterung der Erfindung und sollen diese nicht beschränken. Bezugszeichenhste
1 Konsole
2 Handstück
3 Aspirationsleitung
Irrigationsleitung
5 Hülse
Behandlungsnadel
7 Nadelspitze
Steuereinheit
9 Auge elektrische Antriebseinheit
11 elektrische Leitung
12 Cornea
13 Augenlinse
Anschlussleitung
15 Generatoreinheit
Detektionseinheit
17 Auswerteeinheit
Pfeil
Partikel
Irrigationsfluidregler
21 Irrigationsfluidreservoir
22 Aspirationsfluidregler
23 Aspirationsfluidsammelbehälter
24 Verstärker
25 erster Vergleicher
26 zweiter Vergleicher
27 Vergleichsdatenzuführung
28 Analog-Digital-Wandler
29 digitale Signalverarbeitung
Systemsteuereinheit
31 Ultraschallleistungssteuereinheit 32 Ultraschallmustereinheit
33 Kontaktbestimmungseinheit
34 Fluidsteuereinheit
35 elektrisches Kontaktsignal
36 elektrisches Antriebssignal
37 Kontaktzeitpunkt
38 Zeitraum
39 Startzeitpunkt
40 Signaldiagramm
41 Signaldiagramm
42 Signaldiagramm
43 Signaldiagramm
44 Signaldiagramm
45 Signaldiagramm
47 Ultraschallpuls
48 strömungstechnische Okklusionserkennung
49 Ultraschallpuls
50 System-Schwingungsrauschen
100 ophthalmochirurgisches System
370 Zeitpunkt
A1 Amplitude des System rauschens
A2 Amplitude des elektrischen Kontaktsignals
A3 Amplitude des elektrischen Antriebssignals

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Detektieren eines Kontakts eines Partikels (19), welches eine Behandlungsnadel (6) eines ophthalmochirurgischen Handstücks (2) kontaktiert, wobei die Behandlungsnadel (6) mittels einer elektrischen Antriebseinheit (10) schwingend antreibbar ist, zu welchem Zweck die elektrische Antriebseinheit (10) zumindest zeitweise durch eine Generatoreinheit (15) mit einem zeitlich wechselnden elektrischen Antriebssignal beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem schwingungsarmen Zustand der Behandlungsnadel (6), in welchem die Behandlungsnadel (6) mit einer maximal ersten Schwingungsamplitude (A1) schwingt, ein elektrisches Kontaktsignal (35) der elektrischen Antriebseinheit (10) aufgrund einer zweiten Schwingungsamplitude (A2) der Behandlungsnadel (6) erfasst wird, wobei die zweite Schwingungsamplitude (A2) höher ist als die erste Schwingungsamplitude (A1), das erfasste elektrische Kontaktsignal (35) ausgewertet wird und abhängig vom Auswerten der Kontakt des Partikels (19) mit der Behandlungsnadel (6) bestimmt wird. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des elektrischen Kontaktsignals (35) außerhalb der Beaufschlagung der elektrischen Antriebseinheit mit (10) dem elektrischen Antriebssignal erfolgt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des elektrischen Kontaktsignals (35) erst nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitraums aktiviert wird, der mit einem Zeitpunkt beginnt, an dem das elektrische Antriebssignal endet. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitraum abhängig von einer mechanischen Dämpfung der Schwingung der Behandlungsnadel (6) bestimmt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig vom Auswerten des elektrischen Kontaktsignals (35) wenigstens eine Größe, eine Härte oder eine Geschwindigkeit des Partikels (19) bestimmt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Aktivieren der Generatoreinheit (15) zum Abgeben des elektrischen Antriebssignals das Erfassen des elektrischen Kontaktsignals (35) durch eine Detektionseinheit (16) deaktiviert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an das Bestimmen des Kontakts des Partikels (19) mit der Behandlungsnadel (6) die Generatoreinheit (15) zum Abgeben des elektrischen Antriebssignals aktiviert wird. Konsole (1) eines ophthalmochirurgischen Systems (100) zum Betreiben eines ophthalmochirurgischen Handstücks (2), das an die Konsole (1) anschließbar ist und eine Behandlungsnadel (6) sowie eine elektrische Antriebseinheit (10) zum schwingenden Antreiben der Behandlungsnadel (6) aufweist, wobei die Konsole (1) wenigstens eine Generatoreinheit (15) zum Bereitstellen eines zeitlich wechselnden elektrischen Antriebssignals für die elektrische Antriebseinheit (10) aufweist, gekennzeichnet durch eine elektrisch mit der Antriebseinheit (10) gekoppelte Detektionseinheit (16), wobei die Detektionseinheit (16) geeignet ist, in einem schwingungsarmen Zustand der Behandlungsnadel (6), in welchem die Behandlungsnadel mit einer maximal ersten Schwingungsamplitude (A1) schwingt, ein elektrisches Kontaktsignal (35) der elektrischen Antriebseinheit (10) aufgrund einer zweiten Schwingungsamplitude (A2), welche höher als die erste Schwingungsamplitude (A1) ist, zu erfassen, und eine Auswerteeinheit (17) zum Auswerten des erfassten elektrischen Kontaktsignals (35) und zum Bestimmen eines Kontakts eines Partikels (19) mit der Behandlungsnadel (6) abhängig vom Auswerten. Konsole nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatoreinheit (15) und die Detektionseinheit (16) antriebseinheitsseitig elektrisch parallelgeschaltet sind. Ophthalmochirurgisches System (100) zur Behandlung eines Auges (9), mit zumindest: einem ophthalmochirurgischen Handstück (2) zum Bearbeiten einer Augenlinse (13), welches eine Behandlungsnadel (6) und eine elektrische Antriebseinheit (10) zum schwingenden Antreiben der Behandlungsnadel (6) aufweist, und einer Konsole (1) zum Betreiben des ophthalmochirurgischen Handstücks (2), an die das ophthalmochirurgische Handstück (2) zumindest in einem bestimmungsgemäßen Betrieb anschließbar ist und die eine mit dem Handstück (2) koppelbare eine Generatoreinheit (15) zum Bereitstellen eines zeitlich wechselnden elektrischen Antriebssignals für die elektrische Antriebseinheit (10) des Handstücks (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (1) gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9 ausgebildet ist.
PCT/EP2023/062726 2022-06-08 2023-05-12 Verfahren zum detektieren eines kontakts eines partikels, konsole eines ophthalmochirurgischen systems sowie ophthalmochirurgisches system WO2023237286A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022114354.6 2022-06-08
DE102022114354 2022-06-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023237286A1 true WO2023237286A1 (de) 2023-12-14

Family

ID=86605011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/062726 WO2023237286A1 (de) 2022-06-08 2023-05-12 Verfahren zum detektieren eines kontakts eines partikels, konsole eines ophthalmochirurgischen systems sowie ophthalmochirurgisches system

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023237286A1 (de)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050261715A1 (en) * 2004-03-22 2005-11-24 Alcon, Inc. Method of controlling a surgical system based on a load on the cutting tip of a handpiece
DE102010047009A1 (de) 2010-09-30 2012-04-05 Carl Zeiss Meditec Ag Steuerungsvorrichtung für ein ophthalmochirurgisches System
US9144517B2 (en) 2010-09-30 2015-09-29 Carl Zeiss Meditec Ag Ophthalmic surgical system and a control apparatus therefor
US20210353462A1 (en) * 2020-05-12 2021-11-18 Carl Zeiss Meditec Ag Controller for an electrical drive unit of an ophthalmosurgical handpiece and method for operating same, ophthalmosurgical apparatus and system
US20210361481A1 (en) * 2020-05-21 2021-11-25 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Phacoemulsification probe comprising magnetic sensors and/or multiple independent piezoelectric vibrators
DE102020118887A1 (de) 2020-07-16 2022-01-20 Carl Zeiss Meditec Ag Ophthalmochirurgisches Handstück zum Bearbeiten einer Augenlinse, ophthalmochirurgische Vorrichtung, ophthalmochirurgisches System und Verfahren zum Betreiben eines ophthalmochirurgischen Handstücks

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050261715A1 (en) * 2004-03-22 2005-11-24 Alcon, Inc. Method of controlling a surgical system based on a load on the cutting tip of a handpiece
DE102010047009A1 (de) 2010-09-30 2012-04-05 Carl Zeiss Meditec Ag Steuerungsvorrichtung für ein ophthalmochirurgisches System
US9144517B2 (en) 2010-09-30 2015-09-29 Carl Zeiss Meditec Ag Ophthalmic surgical system and a control apparatus therefor
US20210353462A1 (en) * 2020-05-12 2021-11-18 Carl Zeiss Meditec Ag Controller for an electrical drive unit of an ophthalmosurgical handpiece and method for operating same, ophthalmosurgical apparatus and system
US20210361481A1 (en) * 2020-05-21 2021-11-25 Johnson & Johnson Surgical Vision, Inc. Phacoemulsification probe comprising magnetic sensors and/or multiple independent piezoelectric vibrators
DE102020118887A1 (de) 2020-07-16 2022-01-20 Carl Zeiss Meditec Ag Ophthalmochirurgisches Handstück zum Bearbeiten einer Augenlinse, ophthalmochirurgische Vorrichtung, ophthalmochirurgisches System und Verfahren zum Betreiben eines ophthalmochirurgischen Handstücks

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60221791T2 (de) Schnell gepulste phakoemulsifikationsleistungszuführung für verbrennungsfreie chirurgie
DE69923618T2 (de) Verfahren zur Optimierung eines piezoelektrischen Antriebs, insbesondere für eine Vorrichtung zur Phaco-emulgierung, mittels dynamischer Bestimmung ihrer elektromechanischen Eigenschaften und Vorrichtung dafür
EP2900184B1 (de) Handstück für die phakoemulsifikation einer augenlinse
EP2760398B1 (de) Ophthalmochirurgische steuerungsvorrichtung
EP2621423B1 (de) Steuerungsvorrichtung für ein ophthalmochirurgisches system
EP2187851B1 (de) Phakoemulsifikationsvorrichtung
DE102020112851A1 (de) Steuergerät für eine elektrische Antriebseinheit eines ophthalmochirurgischen Handstücks und Verfahren zu dessen Betrieb, ophthalmochirurgische Vorrichtung und System
EP2621424B1 (de) Steuerungsvorrichtung für ein ophthalmochirurgisches system
EP2760399B1 (de) Ophthalmochirurgische pulssteuerungsvorrichtung
DE102018130376B4 (de) Verfahren zum Steuern eines ophthalmochirurgischen Handstücks, ophthalmochirurgische Vorrichtung und System
WO2023237286A1 (de) Verfahren zum detektieren eines kontakts eines partikels, konsole eines ophthalmochirurgischen systems sowie ophthalmochirurgisches system
EP4051194B1 (de) Ophthalmochirurgische steuerungsmodulvorrichtung
DE102021111178A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Fluidpumpe und ophthalmochirurgisches System hiermit
DE102021210483B3 (de) Ophthalmochirurgische Einrichtung
WO2022002926A1 (de) Verfahren zur bestimmung einer optimalen frequenz einer oszillierenden bewegung eines durch eine kraft beschleunigten projektils einer intrakorporalen lithotripsievorrichtung
DE102014012917B3 (de) Ophthalmochirurgisches System für die Phakoemulsifikation
DE102021124405B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines ophthalmochirurgischen Systems und ophthalmochirurgisches System
EP3288605B1 (de) Steuerungsvorrichtung für ein phakoemulsifikationssystem und phakoemulsifikationssystem mit einer solchen steuerungsvorrichtung
DE102021117569A1 (de) Ultraschallgenerator zum Zuführen einer elektrischen Leistung zum Zertrümmern von Körpersteinen, Lithotripsievorrichtung, Lithotripsiesystem und Verfahren zum Identifizieren einer Sonotrode
EP4389022A1 (de) Ultraschallgenerator zum zuführen einer elektrischen leistung, lithotripsievorrichtung zum zertrümmern von körpersteinen und verfahren zum betreiben und/oder regeln einer lithotripsievorrichtung
DE102022134059A1 (de) Ultraschallgenerator zum Zuführen einer elektrischen Leistung, Lithotripsievorrichtung zum Zertrümmern von Körpersteinen und Verfahren zum Betreiben und/oder Regeln einer Lithotripsievorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23726936

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1