DE102006054628B4 - Surgical system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein chirurgisches System und ein Verfahren zur Steuerung von Fluid bei der Behandlung eines Kataraktes mit der Phakoemulsifikationstechnik.The The invention relates to a surgical system and a method for Control of fluid in the treatment of a cataract with the Phacoemulsification.
Zur Behandlung einer Linsentrübung, welche in der Medizin als Grauer Star bezeichnet wird, gibt es mehrere chirurgische Techniken. Die am weitesten verbreitete Technik ist die Phakoemulsifikation, bei der eine dünne Spitze in die erkrankte Linse eingeführt und mit Ultraschall zu Schwingungen angeregt wird. Die vibrierende Spitze emulsifiziert in ihrer nächsten Umgebung die Linse derart, dass die entstehenden Linsenfragmente durch eine Leitung von einer Pumpe abgesaugt werden können. Ist die Linse vollständig emulsifiziert worden, kann in den leeren Kapselsack eine neue künstliche Linse eingesetzt werden, so dass ein derart behandelter Patient wieder ein gutes Sehvermögen erreichen kann.to Treatment of a lens opacity, which is referred to in medicine as a cataract, there are several surgical techniques. The most widely used technique is the phacoemulsification, in which a thin tip in the diseased Lens introduced and is excited to vibrate with ultrasound. The vibrating Top emulsified in their next Surround the lens such that the resulting lens fragments can be sucked through a pipe by a pump. is the lens completely Emulsified, in the empty capsular bag can be a new artificial Lens can be used so that a patient treated in this way good eyesight again can reach.
Bei der Phakoemulsifikation kommt eine Vorrichtung zum Einsatz, welche allgemein eine schwingfähige Spitze in einem Handstück, eine Spülleitung (Irrigationsleitung) für die Zufuhr von Spülfluid zu der zu behandelnden Linse und eine Saugleitung (Aspirationsleitung) zum Abtransportieren emulsifizierter Linsenfragmente in einen Sammelbehälter aufweist. Während des Abtransportierens in den Sammelbehälter kann es vorkommen, dass ein Linsenfragment den Eingangsbereich der Handstückspitze verstopft. Bei kontinuierlich laufender Saugpumpe baut sich somit stromabwärts in der Aspirationsleitung ein Vakuum auf. Durch zum Beispiel fortgesetzte Ultraschallschwingungen der Spitze kann das Linsenfragment in kleinere Segmente zerbrechen, wodurch die Verstopfung (Okklusion) schlagartig beendet ist. Der aufgebaute Unterdruck in der Aspirationsleitung führt dazu, dass bei einem solchen Okklusionsdurchbruch in sehr kurzer Zeit eine relativ große Fluidmenge aus dem Auge gesaugt wird. Dies kann zur Folge haben, dass ein Kollaps der Augenvorderkammer eintritt. Es ist dabei möglich, dass der Kapselsack zur Handstückspitze gezogen und von der Spitze durchstochen wird. Neben einer solchen Verletzung des Kapselsackes kann ferner eine zu tief eingedrungene Spitze eine Beschädigung des hinter dem Kapselsack liegenden Augen-Glaskörpers bewirken.at the phacoemulsification is a device used, which generally an oscillatory one Tip in a handpiece, a purge line (Irrigation line) for the supply of flushing fluid to the lens to be treated and a suction line (aspiration line) for transporting emulsified lens fragments into a collecting container. While the removal in the collecting container, it may happen that a lens fragment the entrance area of the handpiece tip clogged. With continuously running suction pump thus builds downstream in the aspiration line on a vacuum. For example, continued Ultrasonic vibration of the tip can turn the lens fragment into smaller ones Segments break, causing the constipation (occlusion) abrupt finished. The built-up negative pressure in the aspiration line leads to, that in such a occlusion breakthrough in a very short time a relatively large one Fluid quantity is sucked out of the eye. This can result a collapse of the anterior chamber of the eye occurs. It is possible that the capsular bag to the handpiece tip pulled and punctured by the tip. In addition to such an injury the capsular bag may also have a too deeply penetrated tip a damage cause the lying behind the capsular bag eye glass body.
Im
Stand der Technik werden verschiedene Lösungen vorgeschlagen, um bei
einem Okklusionsdurchbruch einen Kollaps der Augenvorderkammer zu
vermeiden. In
Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Druckausgleich mittels Umgebungsluft durchzuführen. In die Aspirationsleitung wird dabei Luft mit atmosphärischem Druck eingeleitet. Vorteilhaft ist dabei, dass es zu keiner Anregung einer Druckschwankung in der Irrigationsleitung kommt. Die in die Aspirationsleitung eingebrachte Luft verändert jedoch die fluidischen Eigenschaften des Ansaugsystems, so dass die Luft aus der Aspirationsleitung gepumpt werden muss, um wieder eine dynamische Saugdruckkennlinie in der Aspirationsleitung zu erzielen.A different possibility is to perform a pressure equalization by means of ambient air. In the aspiration line becomes air with atmospheric air Pressure initiated. It is advantageous that there is no suggestion a pressure fluctuation in the irrigation line comes. The in the However, aspiration line introduced air changes the fluidic Properties of the intake system, so that the air from the aspiration line must be pumped again to a dynamic suction pressure curve to achieve in the aspiration line.
In
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein chirurgisches System zu schaffen, welches bei einem Unterdruck in einer Aspirationsleitung einen schnellen Druckausgleich ermöglicht, wobei keine Druckschwankungen der Irrigationsleitung induziert werden, dabei die fluidischen Eigenschaften in der Aspirationsleitung nicht verändert werden und eine höhere Betriebssicherheit erreichbar ist, und dabei kein kontaminiertes Fluid in die Irrigationsleitung gelangt, so dass das System auch für mehrere Patienten verwendet werden kann. Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen chirurgischen Systems zu schaffen.It It is therefore an object of the invention to provide a surgical system create, which at a negative pressure in an aspiration line allows quick pressure compensation, with no pressure fluctuations Irrigationsleitung be induced, while the fluidic properties be changed in the aspiration line and a higher level of operational safety is accessible, and no contaminated fluid in the Irrigationsleitung so that the system also used for multiple patients can be. It is a further object of the invention to provide a method to provide for operating such a surgical system.
Die Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The The object is achieved by a system having the features of the independent claim 1 and solved by a method having the features of claim 15. advantageous Further developments of the invention are described in the subclaims.
Das erfindungsgemäße chirurgische System zur Steuerung eines Fluids weist auf: Eine Irrigationsleitung, welche an einem Ende mit einem ersten Fluidbehälter zur Aufnahme von Irrigationsfluid und an einem anderen Ende mit einem chirurgischen Handstück verbunden ist, eine Saugpumpe, eine Aspirationseingangsleitung, welche vom chirurgischen Handstück zu einem Eingang der Saugpumpe so vorgesehen ist, dass sich von der Saugpumpe Fluid durch das Handstück saugen lässt, einen Drucksensor, welcher den Fluiddruck in der Aspirationseingangsleitung erfasst, eine Aspirationsausgangsleitung, welche einen Ausgang der Saugpumpe mit einem Sammelbehälter so verbindet, dass Fluid von dem Ausgang der Saugpumpe in den Sammelbehälter zuführbar ist, einen zweiten Fluidbehälter zur Aufnahme von Irrigationsfluid, eine Aspirationsbelüftungsleitung, welche den zweiten Fluidbehälter mit der Aspirationseingangsleitung verbindet, und ein Belüftungsventil, welches in der Aspirationsbelüftungsleitung vorgesehen ist und sich in Abhängigkeit vom Fluiddruck in der Aspirationseingangsleitung schalten lässt.The fluid control system of the present invention comprises an irrigation conduit connected at one end to a first fluid container for receiving irrigation fluid and at another end to a surgical handpiece, a suction pump, an aspiration input conduit extending from the surgical handpiece to a surgical handpiece Input of the suction pump is provided so that can suck from the suction pump fluid through the handpiece, a Drucksen sor, which detects the fluid pressure in the aspiration input line, an aspiration output line which connects an outlet of the suction pump to a sump so that fluid from the outlet of the suction pump can be fed into the sump, a second fluid container for receiving irrigation fluid, an aspiration vent line containing the second fluid reservoir connects to the aspiration input line, and a vent valve, which is provided in the aspirating vent line and can be switched in dependence on the fluid pressure in the aspiration input line.
Bei einer Okklusion in der Aspirationsleitung kann mit dem erfindungsgemäßen System Fluid aus dem zweiten Fluidbehälter durch die Aspirationsbelüftungsleitung in die Aspirationseingangsleitung geführt werden. Steigt zum Beispiel nach einem Okklusionsdurchbruch der Vakuumdruck in der Aspirationsleitung wieder in Richtung zum normalen Saugdruck an, lässt sich durch das Belüftungsventil die Belüftungsleitung entsprechend freischalten, so dass ein rascher Druckausgleich möglich ist und ein Abfallen des Saugdruckes auf einen zu hohen Wert vermieden wird. Das zugeführte Fluid stammt nicht aus dem ersten Fluidbehälter, der das Irrigationsfluid enthält und mit der Irrigationsleitung verbunden ist. Durch den zweiten Fluidbehälter wird eine vollständige Trennung von diesem ersten Fluidbehälter erreicht, so dass während des Belüftens keine Druckschwankungen in der Irrigationsleitung angeregt werden können. Ferner ist durch die Trennung der beiden Fluidbehälter eine Kontamination der Irrigationsleitung ausgeschlossen. Da der zweite Fluidbehälter steriles Fluid enthält, ist auch eine Kontamination der Aspirationsleitung durch das Belüften ebenfalls ausgeschlossen. Somit ist es möglich, das chirurgische System auch ohne Gefahr einer Kontamination mit zuvor eingebrachten Verunreinigungen bei mehreren Patienten zu verwenden, die aufeinander folgend behandelt werden.at an occlusion in the aspiration line can with the system according to the invention Fluid from the second fluid container through the aspiration ventilation line be led into the aspiration input line. Rises, for example after an occlusion breakthrough, the vacuum pressure in the aspiration line back towards the normal suction pressure, can be through the vent valve the ventilation line unlock accordingly, so that a rapid pressure equalization is possible and a fall in the suction pressure is avoided to a high value becomes. The supplied Fluid does not come from the first fluid container containing the irrigation fluid contains and connected to the irrigation line. By the second fluid container will be a complete one Achieved separation from this first fluid container, so that during the venting no pressure fluctuations in the irrigation line are excited can. Furthermore, by the separation of the two fluid container a Contamination of the irrigation line excluded. Because the second Fluid container sterile Contains fluid, is also a contamination of the aspiration line by the venting also locked out. Thus, it is possible the surgical system also without risk of contamination with previously introduced To use impurities in several patients, one on top of another to be treated as follows.
Gemäß der Erfindung ist der zweite Fluidbehälter durch eine Befüllungsleitung, welche ein Befüllungsventil aufweist, befüllbar, wobei die Befüllungsleitung an einem Ende mit der Irrigationsleitung verbunden ist. Somit genügt es, nur den ersten Fluidbehälter mit Irrigationsfluid zu füllen, so dass anschließend aus diesem sterilen Fluid der zweite Fluidbehälter befüllt werden kann. Ein solches Befüllen des zweiten Fluidbehälters kann zum Beispiel vor Beginn einer Operation erfolgen. Durch das Befüllungsventil wird eine zuverlässige Trennung zwischen der Irrigationsleitung und dem Teil der Befüllungsleitung erreicht, der zum zweiten Fluidbehälter zugewandt ist. Die Unteransprüche geben Ausführungarten der Erfindung an. Vorzugsweise endet das andere Ende der Befüllungsleitung in einem vorbestimmten Abstand zu einer maximalen Fluidpegelhöhe des zweiten Fluidbehälters, so dass kein direkter Berührkontakt zwischen dem anderen Ende der Befüllungsleitung und dem Fluid im zweiten Fluidbehälter gegeben ist. Damit kann eine Kontamination der Irrigationsleitung noch sicherer ausgeschlossen werden.According to the invention is the second fluid container through a filling line, which is a filling valve has, fillable, the filling line connected at one end to the irrigation line. Thus, it is enough, only the first fluid container to fill with irrigation fluid, so that afterwards from this sterile fluid, the second fluid container can be filled. Such fill the second fluid container For example, it can be done before surgery starts. By the Filling valve is a reliable one Separation between the irrigation line and the part of the filling line achieved, which faces the second fluid container. The subclaims give embodiments to the invention. Preferably, the other end of the filling line ends at a predetermined distance to a maximum fluid level height of the second Fluid container so no direct contact between the other end of the filling line and the fluid in the second fluid container given is. This can cause contamination of the irrigation line be even safer excluded.
Ist ein Sensor zum Detektieren eines Fluidpegels im zweiten Fluidbehälter vorgesehen, kann eine Abnahme des Fluidpegels nach einem Belüften der Aspirationseingangsleitung erfasst und zu einem geeigneten Zeitpunkt ein Nachfüllen des zweiten Fluidbehälters veranlasst werden. Um die Sicherheit beim Nachfüllen zu erhöhen, kann der zweite Fluidbehälter mit einer Überlaufleitung verbunden sein, durch welche überschüssiges Fluid in einen zusätzlichen Behälter ableitbar ist.is a sensor is provided for detecting a fluid level in the second fluid container, may be a decrease in fluid level after venting the aspiration input line recorded at a suitable time and refilling the second fluid container be initiated. To increase the security when refilling, the second fluid container with an overflow line be connected, through which excess fluid in an additional container is derivable.
Werden die Irrigations- und Aspirationsleitungen sowie der Fluidbehälter nur für jeweils einen Patienten verwendet, ist die Gefahr einer Kontamination des zweiten Fluidbehälters geringer, so dass bei einer anderen Ausführungsform vorgesehen sein kann, die Befüllungsleitung an dem anderen Ende mit dem zweiten Fluidbehälter zu verbinden. Eine solche Verbindung zwischen dem anderen Ende und dem zweiten Fluidbehälter ist durch mechanische oder chemische Verbindungsmittel oder durch ein thermisches Verbindungsverfahren erzielbar. Es kann sich zum Beispiel um Klemmen, Kleben, Schweißen und besonders bei Kunststoffen durch ein Verbinden mittels Polymerisation oder Polykondensation handeln.Become the irrigation and aspiration lines as well as the fluid container only for each When using a patient, there is a risk of contamination of the patient second fluid container lower so that in another embodiment it can be provided the filling line at the other end to connect to the second fluid container. Such a connection between the other end and the second fluid container by mechanical or chemical bonding agents or by a Thermal connection method achievable. It can be, for example around clamping, gluing, welding and especially in plastics by combining via polymerization or polycondensation.
Ist die Befüllungsleitung mit dem zweiten Fluidbehälter verbunden, lässt sich ein geschlossenes System bilden. Wird Fluid aus dem zweiten Fluidbehälter abgelassen, muss innerhalb des zweiten Fluidbehälters ein Druckausgleich erfolgen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform lässt sich dies dadurch erreichen, dass der zweite Fluidbehälter eine Wandung mit mindestens einem elastisch verformbaren Bereich aufweist. Die Verringerung der Fluidmenge innerhalb des zweiten Fluidbehälters führt dann zu einer Verformung des elastischen Bereiches, so dass keine Druckluft oder ähnliches in den zweiten Fluidbehälter nachgeführt werden muss. Damit lässt sich das System relativ einfach betreiben.is the filling line with the second fluid container connected, leaves form a closed system. Will fluid from the second fluid container deflated, a pressure equalization must take place within the second fluid container. According to a preferred embodiment let yourself achieve this by the second fluid container having a wall with at least having an elastically deformable region. The reduction the amount of fluid within the second fluid container then leads to deformation the elastic range, so no compressed air or the like in the second fluid container tracked must become. Leave it The system is relatively easy to operate.
Vorzugsweise ist der zweite Fluidbehälter rohrförmig zum Beispiel als Schlauch wie die Befüllungsleitung oder Aspirationsbelüftungsleitung ausgebildet, wodurch eine kostengünstige und einfach zu realisierende Lösung erreicht wird. Der Schlauch bietet ferner den Vorteil, dass er nicht nur in einem begrenzten Bereich, sondern entlang seines gesamten Umfangs elastisch verformbar ist. Besonders bevorzugt sind die Befüllungsleitung, der zweite Fluidbehälter und die Aspirationsbelüftungsleitung einstückig ausgebildet, so dass eine einfach Montage in einer Kassette erreicht wird.Preferably the second fluid container is tubular to Example as a hose such as the filling line or aspiration ventilation line formed, creating a cost-effective and easy to implement solution is reached. The hose also has the advantage that it does not only in a limited area, but along its entire Scope is elastically deformable. Particularly preferred are the filling line, the second fluid container and the aspiration vent line one piece designed so that an easy mounting in a cassette is achieved becomes.
Weist die Irrigationsleitung ein Irrigationsventil auf, kann dieses in eine solche Stellung gebracht werden, dass die Irrigationsleitung unterbrochen ist. Ein Befüllen des zweiten Fluidbehälters mit Fluid aus dem ersten Fluidbehälter lässt sich dann mittels der Befüllungsleitung besonders geschickt durchführen, wenn das Irrigationsventil in der Irrigationsleitung zwischen Handstück und Befüllungsleitung angeordnet ist. In diesem Fall treten beim Befüllen des zweiten Fluidbehälters keine Druckschwankungen in dem Teil der Irrigationsleitung auf, der zwischen Irrigationsventil und Handstück angeordnet ist. Somit ist sichergestellt, dass während des Befüllens des zweiten Fluidbehälters im Auge keine Druckschwankungen induziert werden.has the irrigation line on an irrigation valve, this can in be placed such a position that the irrigation line is interrupted. A filling the second fluid container with fluid from the first fluid container can then be by means of the filling line perform very skillfully, if the irrigation valve in the irrigation line between handpiece and filling line is arranged. In this case, no filling occurs when filling the second fluid container Pressure fluctuations in the part of the irrigation line on between Irrigation valve and handpiece is arranged. Thus it is ensured that during the filling of the second fluid container no pressure fluctuations are induced in the eye.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist Fluid von der Aspirationsbelüftungsleitung am Boden oder in der Nähe des Bodens des zweiten Fluidbehälters ableitbar. Dies stellt sicher, dass stets die maximale verfügbare Menge an Belüftungsfluid zur Verfügung gestellt werden kann und bei gefülltem Behälter zudem keine Luft in die Aspirationseingangsleitung zugeführt wird.According to one another embodiment The invention is fluid from the aspirating vent line at the bottom or near the bottom of the second fluid container derivable. This ensures that always the maximum amount available on ventilation fluid to disposal can be made and filled container In addition, no air is supplied to the aspiration input line.
Vorzugsweise erfasst der Drucksensor den Fluiddruck in der Aspirationsleitung nahe am Handstück. Damit ist es möglich, dass bei einem Okklusionsdurchbruch aufgrund der kurzen Wegstrecke von Handstückspitze zu Drucksensor die Druckänderung schnell erfasst und somit eine Ansteuerung des Belüftungsventils schnell erfolgen kann. Besonders schnell ist eine Belüftung erreichbar, wenn der Drucksensor den Fluiddruck in der Aspirationsleitung innerhalb des Handstückes, vorzugsweise in der Nähe der Handstückspitze, erfasst.Preferably the pressure sensor detects the fluid pressure in the aspiration line close to the handpiece. This makes it possible that in occlusion breakthrough due to the short distance from handpiece tip to pressure sensor the pressure change quickly detected and thus a control of the ventilation valve quickly done can. Ventilation can be reached particularly quickly if the Pressure sensor the fluid pressure in the aspiration line within the Handpiece preferably in the vicinity the handpiece tip, detected.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zur Steuerung von Fluid beim Belüften einer Aspirationseingangsleitung in einem wie vorstehend beschriebenen chirurgischen System gelöst, wobei nach einem Okklusionsdurchbruch im Handstück vom Drucksensor ein Ansteigen des Vakuumdruckes in der Aspirationseingangsleitung erfasst wird und das Belüftungsventil so geschaltet wird, dass vom zweiten Fluidbehälter Fluid von der Aspirationsbelüftungsleitung zur Aspirationseingangsleitung zugeführt wird.The The object is further achieved by a method for controlling fluid when ventilating an aspiration input line in one as described above solved surgical system, wherein after an occlusion breakthrough in the handpiece from the pressure sensor an increase the vacuum pressure in the aspiration input line is detected and the ventilation valve is switched so that from the second fluid container fluid from the aspiration ventilation line is supplied to the aspiration input line.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt, in welchen zeigen:embodiments The invention will be explained below with reference to the drawings, in which demonstrate:
In
Die
Saugpumpe
An
die Aspirationseingansgleitung
Der
zweite Fluidbehälter
Der
zweite Fluidbehälter
Bei
der in
Die
zweite Ausführungsform
des in
In
Wird
Fluid
Beim
Durchbrechen einer Okklusion wird vom Drucksensor
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8364 | No opposition during term of opposition |