DE102018112457A1

DE102018112457A1 - Medizinisches Handstück zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser

Info

Publication number: DE102018112457A1
Application number: DE102018112457.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Lingenfelder; Holger Wurm; Karl Stock; Tilmann Trebst
Original assignee: Pharmpur GmbH
Current assignee: Pharmpur GmbH
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2019-11-28
Also published as: WO2019224250A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Handstück (1) zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser (2), umfassend eine Primärfaser (3) und eine Sekundärfaser (4), die über eine Koppelstelle (5) gekoppelt sind, wobei das Handstück (1) eine Führung für die optische Faser (2), ein Koppelelement (6), das die Koppelstelle (5) umschließt, und einen Absaugkanal (20) umfasst.Die Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstig herstellbares medizinisches Handstück (1) zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser (2) bereitzustellen, das ein einfaches Austauschen einzelner Komponenten ermöglicht und eine Erwärmung des Handstücks (1) vermeidet, wird dadurch gelöst, dass der Absaugkanal (20) das Koppelelement (6) an der Koppelstelle (5) umgibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Handstück zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser, das nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildet ist.
Bei Laseroperationen am menschlichen oder tierischen Gewebe wird Energie über optische Fasern in das zu behandelnde Gewebe übertragen. Insbesondere in der Augenchirurgie, speziell bei der Kataraktchirurgie, ist dabei der Schutz des umliegenden, gesunden Gewebes erforderlich.
Aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise aus dem europäischen Patent EP 0 497 908 B1 , sind Vorrichtungen für die Laserchirurgie bekannt, in denen eine Targetplatte durch die Strahlungsenergie eines Lasers zu Oszillationen angeregt wird. Die dadurch erzeugten Schockwellen dienen zum Frakturieren des umliegenden Gewebes, das anschließend über einen Absaugdurchgang abgeführt wird. Für eine schonende und kontrollierte Entfernung des zu behandelnden Gewebes ist das direkte Einbringen der Strahlungsenergie über eine optische Faser in das zu behandelnde Gewebe ohne die Verwendung einer Targetplatte vorteilhaft.
Aus dem amerikanischen Patent US 6 120 498 ist ein Handstück für laserchirurgische Anwendungen zum direkten Einbringen der Strahlungsenergie in das zu behandelnde Gewebe bekannt, bei dem die optische Faser innerhalb eines integrierten Absaugkanals geführt wird. Über eine Absaugung wird dabei Gewebe zum effizienten und sicheren Abtrag vor die optische Faser geführt und das ablatierte Gewebe abgesaugt.
Es hat sich gezeigt, dass die optischen Fasern, die bei den bekannten Laserchirurgievorrichtungen zum Einsatz kommen und in der Regel aus Saphir oder Quarz bestehen, insbesondere der Bereich der Faserspitze, bereits nach wenigen Einsätzen einen hohen Verschleiß aufweisen, wodurch die gesamte optische Faser ausgetauscht werden muss. Zur Lösung dieses Problems schlägt das europäische Patent EP 1 024 760 B1 ein demontierbares Handstück vor, das eine erste optische Faser, über die die Laserstrahlung von der Laserquelle zum Handstück geführt wird, sowie eine zweite optische Faser, die dabei als Lichtleiter bezeichnet ist, aufweist, die lösbar mit der ersten optischen Faser gekoppelten ist und zur Abstrahlung der Laserenergie in das zu behandelnde Gewebe dient. Der Lichtleiter kann dabei aus dem Handstück entnommen und gegen einen unverbrauchten Lichtleiter ausgetauscht werden. Dabei sind zahlreiche Justierflächen zur Ausrichtung der optischen Achse des Lichtleiters in Bezug auf eine Absaugkanüle, die zur Absaugung von zerkleinertem Gewebe dient, sowie in Bezug auf die erste optische Faser vorhanden. Das Handstück kann dabei nach einer Operation demontiert, gereinigt und anschließend wiederverwendet werden. Allerdings lassen sich derartige Handstücke, aufgrund der engen Zwischenräume und der zahlreichen Justierflächen, oftmals nur schwer, den hygienischen Anforderungen entsprechend, reinigen.
Dabei hat sich gezeigt, dass eine Erwärmung des Handstücks verhindert werden muss, um dessen Funktionalität und Stabilität, speziell während eines Eingriffs, sowie die Handhabbarkeit für den Operateur zu gewährleisten. Insbesondere an der Koppelstelle zweier Fasern treten dabei thermische Effekte aufgrund von Koppelverlusten und Mantelmoden auf, die zu einer Erhitzung und dadurch zur Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit und der Handhabbarkeit des Handstücks führen können. Koppelverluste entstehen dabei insbesondere aufgrund eines longitudinalen oder transversalen Versatzes oder eines Winkelversatzes der Faserenden sowie aufgrund von Oberflächenreflexionen an diesen. Weiterhin kann eine thermische Verlustleistung durch Einfügeverluste, insbesondere durch die Reflexion in dem zu behandelnden Gewebe und dem Wiedereinkoppeln in die Faser, sowie aufgrund von intrinsischen Verlusten in der Faser auftreten. Der Energietransfer über die Faser kann außerdem mit einer thermischen Verlustleistung aufgrund von Mantelmoden erfolgen. Optische Fasern weisen eine Kern-Mantel-Struktur auf, wobei der lichtführende Kern von einem Mantel, der einen niedrigeren Brechungsindex als der Kern aufweist, umgeben ist. Mantelmoden treten insbesondere durch die Kopplung zweier Fasern oder durch die Reflexion in dem zu behandelnden Gewebe und dem Wiedereinkoppeln in die Faser auf, wobei die Mantelmoden insbesondere an der Koppelstelle zweier Fasern zu thermischen Verlusten und somit zu einer Erwärmung des Handstücks führen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstig herstellbares medizinisches Handstück zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser bereitzustellen, das ein einfaches Austauschen einzelner Komponenten ermöglicht und eine Erwärmung des Handstücks vermeidet.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein medizinisches Handstück mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße medizinische Handstück zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser, die eine Primärfaser und eine Sekundärfaser aufweist, die über eine Koppelstelle miteinander optisch gekoppelt sind, umfasst eine Führung für die optische Faser, ein Koppelelement, das die Koppelstelle der Primär- und der Sekundärfaser umschließt, und einen Absaugkanal, durch den das behandelte und ablatierte Gewebe abgesaugt werden kann. Das medizinische Handstück ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugkanal das Koppelelement an der Koppelstelle umgibt. Die Primärfaser dient dabei dazu, die von einer Laserquelle ausgehende Strahlungsenergie zum medizinischen Handstück zu führen. Über die Koppelstelle wird die Strahlungsenergie von der Primärfaser auf die Sekundärfaser übertragen, wobei die Sekundärfaser zur Abstrahlung der Strahlungsenergie in das zu behandelnde Gewebe dient. Durch die Absaugung der aspirierten Flüssigkeit (bei der es sich insbesondere um eine Emulsion bestehend aus Körperwasser oder einer von außen zugeführten Spülflüssigkeit, wie beispielsweise einer Balanced Salt Solution, und ablatiertem Gewebematerial handeln kann) über den Absaugkanal entsteht ein kontinuierlicher Sog im Absaugkanal. Die aspirierte Flüssigkeit wird dabei zur Kühlung der optischen Faser verwendet. Außerdem verhindert die aspirierte Flüssigkeit das Entstehen von Mantelmoden und dadurch auftretender Wärme infolge der Auskopplung von Mantelmoden aus der Sekundärfaser. Um eine Erwärmung des Handstücks zu verhindern, ist zumindest ein Teil der optischen Faser, insbesondere die Sekundärfaser, sowie zumindest ein Teil des Koppelelements, insbesondere der Bereich des Koppelelements an der Koppelstelle, innerhalb des Absaugkanals angeordnet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des medizinischen Handstücks ist das Koppelelement als Koppelhülse ausgebildet. Die Primärfaser und die Sekundärfaser können dabei auf einfache Weise in die Koppelhülse eingebracht und zuverlässig sowie weitgehend verlustfrei an der Koppelstelle optisch gekoppelt werden. Dies vermeidet hohe Kopplungsverluste und dadurch ein Aufheizen des Handstücks.
Bevorzugt besteht das Koppelelement aus Metall oder einer Metalllegierung, insbesondere aus Messing, einer Aluminiumlegierung, medizinischem Edelstahl oder einer Neusilberlegierung, um die an der Koppelstelle auftretende Wärme aufnehmen und abführen zu können.
Die Wärmeleitfähigkeit des Koppelelements ist dabei vorzugsweise größer als 10 W/(m*K), bevorzugt größer als 50 W/(m*K), besonders bevorzugt größer als 80 W/(m*K). Durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit kann die am Koppelelement, insbesondere an der Koppelstelle, auftretende Wärme, beispielsweise aufgrund von Koppelverlusten oder Mantelmoden, schnell abgeführt und eine übermäßige Erwärmung des medizinischen Handstücks unterbunden werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des medizinischen Handstücks ist die Sekundärfaser mit dem Koppelelement wasserdicht verbunden, um die Koppelstelle vor Feuchtigkeit, die die Kopplung zwischen der Primärfaser und der Sekundärfaser beeinträchtigen kann, zu schützen. Bevorzugt ist die Sekundärfaser hierfür mit dem Koppelelement, insbesondere mit der Koppelhülse, verklebt. Dabei ist darauf zu achten, dass das proximale Ende der Sekundärfaser, an dem die Kopplung mit dem distalen Ende der Primärfaser erfolgt, frei von Klebemitteln ist, um Koppelverluste zu verhindern. Unter einem proximalen Ende sind dabei die dem zu behandelnden Gewebe abgewandten Enden und unter einem distalen Ende die dem zu behandelnden Gewebe zugewandten Enden eines Elements des Handstücks zu verstehen.
Das medizinische Handstück umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform ein Gehäuse, ein die Führung der optischen Faser ausbildendes Führungsrohr, das innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und eine mit dem Gehäuse verbundene Spitzeneinheit. Zweckmäßig kann dabei das Führungsrohr aus dem Gehäuse entnommen werden, sodass das Führungsrohr oder das Gehäuse separat gereinigt und ausgetauscht werden können. Das Gehäuse, das Führungsrohr sowie die Spitzeneinheit sind bevorzugt aus Kunststoff, insbesondere einem Kunststoff für Spritzgussanwendungen, beispielsweise, aufgrund seiner hohen thermischen Stabilität, seiner guten Chemikalienbeständigkeit und seiner Festigkeit, aus Polyoxymethylen oder aus einem anderen Kunststoff, der für medizinische Anwendungen geeignet ist, wie z.B. Polyethylen oder Polypropylen. Für den Fall, dass eine Wiederverwendung des Bauteils ausgeschlossen werden soll, sollte mindestens eine der Komponenten nicht autoklavierbar sein und das Handstück im Falle einer Aufbereitung, insbesondere durch das Schmelzen einer der Komponenten, unbrauchbar machen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Koppelelement mit dem Führungsrohr wasserdicht verbunden und greift zumindest teilweise in das Führungsrohr ein, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit eindringt und die Kopplung der Primärfaser mit der Sekundärfaser beeinträchtigt. Insbesondere kann das Koppelelement dabei mit dem Führungsrohr verklebt sein. Vorzugsweise liegt die Koppelstelle innerhalb der Spitzeneinheit, die dabei so ausgestaltet ist, dass das Koppelelement im Bereich der Koppelstelle vollständig von dem Absaugkanal umgeben ist. Dadurch kann über die das Koppelelement umgebende aspirierte Flüssigkeit insbesondere die an der Koppelstelle auftretende Wärme abgeführt und somit eine Erwärmung des medizinischen Handstücks verhindert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich der Absaugkanal dabei durch die Spitzeneinheit und zumindest teilweise durch das Gehäuse. Die Spitzeneinheit umfasst dabei vorzugsweise eine Hohlnadel, wobei sich der Absaugkanal durch die Hohlnadel erstreckt, insbesondere bis an das distale Ende der Spitzeneinheit, das an das zu behandelnde Gewebe geführt wird. Die optische Faser, speziell die Sekundärfaser, ist dabei durch die Hohlnadel geführt. Insbesondere ist die Sekundärfaser dabei zentral innerhalb der Hohlnadel angeordnet und vollständig von dem Absaugkanal umgeben. Hierdurch können insbesondere Mantelmoden, die durch Reflexionen in dem zu behandelnden Gewebe und dem Wiedereinkoppeln in die Faser auftreten, bzw. die daraus resultierenden thermischen Verluste aufgenommen und abgeführt werden.
In einer fertigungstechnisch vorteilhaften Ausgestaltung weist das Führungsrohr an seinem Umfang eine Aussparung zur Ausbildung des Absaugkanals auf. Der Absaugkanal wird somit durch das Führungsrohr, beziehungsweise durch die Aussparung des Führungsrohrs und dem Gehäuse gebildet. Dadurch sind keine zusätzlichen Bohrungen oder Kanäle innerhalb des medizinischen Handstücks für die Ausbildung des Absaugkanals notwendig. Durch die somit ermöglichte Entnahme des Führungsrohrs aus dem Gehäuse ist eine einfache Reinigung des Systems möglich.
Vorzugweise weist das medizinische Handstück ein Begrenzungselement auf, das in die Aussparung des Führungsrohrs eingreift. Durch das Begrenzungselement wird insbesondere ein Verdrehen des Führungsrohrs innerhalb des Gehäuses, und somit auch ein Verdrehen des durch die Aussparung des Führungsrohrs gebildeten Absaugkanals, verhindert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des medizinischen Handstücks weist das Gehäuse eine mit dem Absaugkanal verbundene Öffnung auf, an die ein Absaugadapter und/oder ein Absaugschlauch anschließbar ist. Über den Absaugadapter beziehungsweise den Absaugschlauch kann der Absaugkanal mit einer Pumpe zur Generierung einer kontinuierlichen Absaugung verbunden werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung greift der Absaugadapter oder der Absaugschlauch in eine Nut des Führungsrohrs ein, wobei die Nut bevorzugt die den Absaugkanal bildende Aussparung ist. Das Begrenzungselement, das ein Verdrehen des Führungsrohrs innerhalb des Gehäuses verhindern soll, kann somit durch den Absaugadapter oder den Absaugschlauch gebildet werden, was eine einfache und kostengünstige Fertigung des Handstücks fördert.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Absaugadapter einen Luer-Lock-Anschluß. DieVerwendung des Luer-Systems gewährleistet eine hohe Kompatibilität der Verbindung eines medizinischen Absaugschlauchs mit dem medizinischen Handstück.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Führungsrohr eine Aufnahme für ein Klemmstück auf, das zur einfachen und lösbaren Befestigung der Primärfaser innerhalb des Führungsrohrs dient. Das Klemmstück weist dabei zweckmäßig eine Bohrung auf, durch die die Primärfaser geführt werden kann. Durch das Einbringen des Klemmstücks in die Aufnahme des Führungsrohrs wird die Primärfaser innerhalb des Klemmstücks und somit auch innerhalb des Führungsrohrs fixiert. Bevorzugt weist die Aufnahme des Führungsrohrs ein Gewinde auf, über die das Klemmstück ein- und ausgeschraubt werden kann. Es ist jedoch auch möglich, das Klemmstück über eine Klemmverbindung oder eine Rastverbindung am Führungsrohr zu fixieren.
Bevorzugt ist die optische Faser entlang einer Längsachse des medizinischen Handstücks verschiebbar. Durch die Verschiebbarkeit kann der Abstand des distalen Endes der optischen Faser relativ zum distalen Ende des medizinischen Handstücks bzw. dem distalen Ende der Spitzeneinheit, das dem zu behandelnden Gewebe zugewandt ist, verändert werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um die Position der optischen Faser relativ zum Gehäuse entsprechend zu den jeweiligen Gegebenheiten, insbesondere aufgrund unterschiedlicher Beschaffenheiten des zu behandelnden Gewebes, einstellen zu können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Führungsrohr ein Gewinde, das in ein komplementäres Gewinde der Spitzeneinheit eingreift. Die lösbare Befestigung des Führungsrohrs innerhalb des medizinischen Handstücks erfolgt dabei über die mit dem Gehäuse verbundene Spitzeneinheit beziehungsweise über die ineinandergreifenden Gewinde. Bevorzugt ist die Spitzeneinheit innerhalb des Gehäuses drehbar gelagert, wobei das Drehen der Spitzeneinheit das Führungsrohr entlang der Längsachse des medizinischen Handstücks relativ zum Gehäuse verschiebt. Durch das Drehen der mit dem Gehäuse verbundenen Spitzeneinheit wird insbesondere die optische Faser, die mit dem Führungsrohr verbunden ist, entlang der Längsachse des Gehäuses bewegt. Dadurch kann die Position der optischen Faser relativ zum Gehäuse über eine Drehung der Spitzeneinheit eingestellt werden. Das Gehäuse des medizinischen Handstücks wird dabei nicht verdreht und verbleibt in seiner Orientierung, wodurch keine störende Beeinflussung, beispielsweise durch Verwicklung möglicher Anschlüsse, insbesondere eines am medizinischen Handstück angebrachten Absaugschlauchs, erfolgt. Dies ermöglicht auch ein intraoperatives Einstellen bzw. Nachjustieren der Position des distalen Endes der optischen Faser relativ zum Gehäuse.
Bevorzugt bestehen die Primärfaser aus Saphir und die Sekundärfaser aus Quarz, um eine effiziente und kostengünstige Ausgestaltung der optischen Faser des Handstücks, insbesondere aufgrund der hohen Abnutzung und eines dadurch erforderlichen Austauschs der Sekundärfaser, bereitzustellen. Allerdings sind auch andere Materialien, insbesondere eine Germanium(IV)-oxid-Faser, eine ZBLAN-Faser oder eine Hollow-Core PCF (Photonic Crystal Fiber) bzw. eine spiegelnd beschichtete Kapillare denkbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das medizinische Handstück, insbesondere das Gehäuse und/oder die Spitzeneinheit, zumindest bereichsweise transparent oder transluzent. Diese Ausgestaltung ermöglicht es dem Benutzer auftretende Blasen sowie Ablagerungen oder Verstopfungen innerhalb des Absaugkanals bereits während des operativen Eingriffs zu erkennen und entsprechend zu reagieren, beispielsweise durch eine Veränderung der Behandlungsparameter, wie z.B. des Absaug-Unterdrucks, oder durch Reinigen oder Austauschen des medizinischen Handstücks.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein medizinisches Behandlungssystem für die Laserchirurgie, insbesondere für die Augenchirurgie, das ein erfindungsgemäßes medizinisches Handstück umfasst, wobei das Handstück mit einer Laserquelle, insbesondere einer Erbium-YAG-Laserquelle, und einer Pumpe, die vorzugsweise über einen Absaugschlauch mit dem Absaugkanal in Verbindung steht, verbunden ist. Die Wellenlänge der verwendeten Laserstrahlung liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1,5 µm und 4 µm, bevorzugt zwischen 2,5 µm bis 3,5 µm, insbesondere bei 2,94 µm. In diesem Bereich weist Wasser, das insbesondere in der Augenchirurgie den wesentlichen Bestandteil des zu behandelnden Gewebes darstellt, ein Absorptionsmaximum auf. Da die Laserstrahlung in diesem Wellenlängenbereich innerhalb einer Transmissionsstrecke von wenigen Mikrometern absorbiert wird, ist ein gezielter Energieeintrag in das zu behandelnde Gewebe ohne die Verwendung eines Targets möglich. Die Laserstrahlung ist dabei bevorzugt gepulst, wobei bevorzugt eine Frequenz von 1 Hz bis 10 kHz, insbesondere 100 - 300 Hz, besonders bevorzugt 200 Hz und Pulslängen im Millisekunden-Bereich verwendet werden.
Für die Verwendung des erfindungsgemäßen medizinischen Handstücks in der Laser- und insbesondere in der Augenchirurgie wird die Primärfaser, die lösbar in das medizinische Handstück eingebracht werden kann, mit der Sekundärfaser an der Koppelstelle über das Koppelelement optisch gekoppelt. Das medizinische Handstück ermöglicht es, Energie gezielt, kontrolliert und weitgehend verlustfrei in das zu behandelnde Gewebe abzugeben, wobei die abgegebene Energie von einer Steuereinheit abgelesen und kontrolliert werden kann. Dabei wird die optische Faser insbesondere im Bereich der Koppelstelle durch die in den Absaugkanal abgesaugte Flüssigkeit gekühlt, wodurch ein durch Koppelverluste bedingtes Aufheizen des Handstücks minimiert werden kann.
Diese und weitere Vorteile sowie Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Diese zeigen:

1 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen medizinischen Handstücks;
2 Explosionsdarstellung des medizinischen Handstücks aus 1;
3 Ausschnitt des vorderen Bereichs des medizinischen Handstücks aus 1 ohne Primärfaser;
4 Ausschnitt des vorderen Bereichs des medizinischen Handstücks aus 1 mit eingebrachter Primärfaser;
5 das Führungsrohr des medizinischen Handstücks aus 1;
6 Ausschnitt des vorderen Bereichs des medizinischen Handstücks aus 1, wobei das Führungsrohr in einer ersten, hinteren Position relativ zum medizinischen Handstück angeordnet ist;
7 Ausschnitt des vorderen Bereichs des medizinischen Handstücks aus 1, wobei das Führungsrohr in einer zweiten, mittleren Position relativ zum medizinischen Handstück angeordnet ist;
8 Ausschnitt des vorderen Bereichs des medizinischen Handstücks aus 1, wobei das Führungsrohr in einer dritten, vorderen Position relativ zum medizinischen Handstück angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen medizinischen Handstücks 1 zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser 2 ist in 1 sowie in der dazu entsprechenden Explosionsdarstellung der 2 gezeigt. Die optische Faser 2 besteht aus einer Primärfaser 3 und einer Sekundärfaser 4. Das medizinische Handstück 1 umfasst dabei ein Gehäuse 7, eine am distalen Ende des Gehäuses 7 angebrachte Spitzeneinheit 9 sowie ein innerhalb des Gehäuses 7 angeordnetes Führungsrohr 15.
Die Spitzeneinheit 9, die eine Hohlnadel 10 umfasst, ist dabei, wie insbesondere auch aus 3 und 4 hervorgeht, in das Gehäuse 7 eingebracht. Über ein umlaufend ausgebildetes Rastelement 11 der Spitzeneinheit 9, das in eine korrespondierende Ausnehmung 8 des Gehäuses 7 eingreift, ist die in das Gehäuse 7 eingebrachte Spitzeneinheit 9 mit dem Gehäuse 7 verrastet. Ein Anschlagelement 12 sowie das in der Ausnehmung 8 eingerastete Rastelement 11 unterbinden dabei eine Bewegung der Spitzeneinheit 9 relativ zum Gehäuse 7 entlang der Längsachse L des medizinischen Handstücks 1. Die Abdichtung der Spitzeneinheit 9 mit dem Gehäuse 7 erfolgt über Dichtelemente 13, insbesondere über an der Spitzeneinheit 9 angeordnete O-Ringe. Die Spitzeneinheit 9 kann dabei, insbesondere über das Anschlagelement 12, relativ zum Gehäuse 7 um die Längsachse L gedreht werden.
Das Führungsrohr 15, das zur Führung der optischen Faser 2 dient und in dem Gehäuse 7 angeordnet ist, bildet eine Baueinheit mit einem Koppelelement 6 und der Sekundärfaser 4. Das Koppelelement 6, das die Form einer Koppelhülse aufweist, ist dabei in das distale Ende des Führungsrohrs 15 eingebracht und wasserdicht mit diesem verklebt. In den vorderen, distalen Bereich des Koppelelements 6 ist die Sekundärfaser 4 eingeführt und über ein umfangseitig aufgebrachtes Klebemittel wasserdicht mit diesem verbunden. Die Sekundärfaser 4 ragt dabei über das distale Ende des Koppelelements 6 hinaus, wodurch die Sekundärfaser 4, bei in dem medizinischen Handstück 1 eingebrachtem Führungsrohr 15, zumindest teilweise innerhalb der Hohlnadel 10 der Spitzeneinheit 9 angeordnet ist.
Über das proximale Ende des Gehäuses 7 wird das Führungsrohr 15 eingebracht, das an seinem distalen Ende ein Gewinde aufweist, das im gezeigten Ausführungsbeispiel als Außengewinde 16 ausgebildet ist, und bis an die Spitzeneinheit 9 geführt, wie in 3 gezeigt ist. Das Außengewinde 16 des Führungsrohrs 15 greift dabei in ein komplementäres Gewinde der Spitzeneinheit 9, das hier als Innengewinde 14 ausgebildet ist, ein. Dadurch kann, durch Drehen der Spitzeneinheit 9, das Führungsrohr 15 an der Spitzeneinheit 9 fixiert werden.
Die Primärfaser 3 ist, wie die 1 zeigt, durch ein proximales Klemmstück 19, das Führungsrohr 15 und dem damit verbundenen Koppelelement 6 geführt. Wie insbesondere aus der 4 hervorgeht, ist das distale Ende der Primärfaser 3 bis an eine Koppelstelle 5, die durch das proximale Ende der Sekundärfaser 4 definiert ist, geführt. Die Position der Primärfaser 3 innerhalb des medizinischen Handstücks 1 ist durch das Fixieren des Klemmstücks 19 in einer Aufnahme 17 des Führungsrohrs 15, festgelegt. Die Primärfaser 3 ist dabei im Klemmstück 19 eingeklemmt. Die Aufnahme 17 weist dabei vorzugsweise ein Gewinde oder eine Klemm- oder Rastverbindung auf, über welche das Klemmstück 19 lösbar mit dem Führungsrohr 15 verbunden ist.
Zum Abführen des zu entfernenden Gewebes umfasst das medizinische Handstück 1 einen Absaugkanal 20. Der Absaugkanal 20 ist dabei, wie insbesondere die 3 und die 4 zeigen, im distalen Bereich des Handstücks durch den Zwischenraum zwischen der Hohlnadel 10 und der darin angeordneten Sekundärfaser 4 ausgebildet, wobei der Absaugkanal 20 die Sekundärfaser 4 hier vollständig umgibt. In proximaler Richtung erstreckt sich der Absaugkanal 20 durch das Innere der Spitzeneinheit 9, einen Spitzenkanal 21, der zwischen dem Führungsrohr 15 und der Spitzeneinheit 9 ausgebildet ist, sowie durch einen Führungskanal 22, der zwischen dem Außenumfang des Führungsrohrs 15 und dem Innenumfang des Gehäuses 7 verläuft. Der Führungskanal 22 ist dabei, wie in 5 dargestellt ist, über eine Aussparung 18 des Führungsrohrs 15 an seinem Außenumfang ausgebildet. Über eine seitliche Öffnung 23 des Gehäuses 7 wird, wie in 1 gezeigt ist, ein Absaugadapter 24 in das medizinische Handstück 1 eingebracht, der mit dem Absaugkanal 20 strömungstechnisch in Verbindung steht. Der Absaugadapter 24 enthält insbesondere einen Luer-Lock-Anschluß, der über einen hier nicht dargestellten Absaugschlauch mit einer Pumpe verbunden werden kann. Um ein Verdrehen des Führungsrohrs 15 innerhalb des Gehäuses 7 zu verhindern und somit die Positionierung des Absaugkanals 20 an der Öffnung 23 zu gewährleisten, wirkt der Absaugadapter 24 als ein Begrenzungselement 25, das in die den Führungskanal 22 bildende Aussparung 18 eingreift.
Die Kühlung des medizinischen Handstücks 1, insbesondere des Koppelelements 6 im Bereich der Koppelstelle 5 der Primärfaser 3 und der Sekundärfaser 4, erfolgt dabei über die aspirierte Flüssigkeit, welche durch den Absaugkanal 20 abgesaugt wird. Über die Koppelhülse, die das Koppelelement 6 bildet und aus einem Metall oder einer Metalllegierung mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit besteht, kann die Wärme, die insbesondere an der Koppelstelle 5 entsteht, aufgenommen und über die das Koppelelement 6 zumindest an der Koppelstelle 5 umgebende aspirierte Flüssigkeit abgeführt werden.
Durch das Drehen der Spitzeneinheit 9, insbesondere über das Anschlagelement 12, kann das Führungsrohr 15, das über das Außengewinde 16 mit dem Innengewinde 14 der Spitzeneinheit 9 verbunden ist, entlang der Längsachse L relativ zu dem Gehäuse 7 positioniert werden. Die 6 bis 8 zeigen beispielhaft eine hintere, eine mittlere und eine vordere Positionierung des Führungsrohrs 15 und der damit verbundenen optischen Faser 2 relativ zum Gehäuse 7. Das Drehen der Spitzeneinheit 9 ermöglicht somit das Positionieren der optischen Faser 2, insbesondere auch ein intraoperatives Justieren des distalen Endes der optischen Faser 2 in Bezug auf das distale Ende des medizinischen Handstücks 1, also der Spitze der Hohlnadel 10.
Nach einer Verwendung des medizinischen Handstücks 1 können einzelne Komponenten, insbesondere das Gehäuse 7 mit der daran angebrachten Spitzeneinheit 9 und/oder das Führungsrohr 15 mit der damit verbundenen Sekundärfaser 4, gereinigt oder ausgetauscht werden. Hierfür wird die Spitzeneinheit 9 gedreht, bis das Außengewinde 16 des Führungsrohrs 15 nicht mehr in das Innengewinde 14 der Spitzeneinheit 9 eingreift. Anschließend kann das Führungsrohr 15, inklusive der über das Klemmstück 19 eingebrachten Primärfaser 3, aus dem Gehäuse 7 entnommen werden. Für die Reinigung oder Entsorgung des Gehäuses 7 ist weiterhin ein mit dem Absaugadapter 24 verbundener Absaugschlauch zu entfernen. Für die Reinigung oder Entsorgung des Führungsrohrs 15 ist das in die Aufnahme 17 des Führungsrohrs 15 eingebrachte Klemmstück 19 zu lösen und zusammen mit der eingeführten Primärfaser 3 zu entnehmen.
Durch den modularen Aufbau des medizinischen Handstücks 1 muss im Falle der Abnutzung einzelner Komponenten nicht das gesamte medizinische Handstück 1, insbesondere nicht die gesamte optische Faser 2, ausgetauscht werden, sondern nur die betroffenen Komponenten. Außerdem ermöglicht der Aufbau des medizinischen Handstücks 1 eine einfache Reinigung der einzelnen Komponenten, insbesondere eine Sterilisierung in einem Dampfsterilisator oder durch Bestrahlung mit Gamma-Strahlen.
Im Bereich der Augenchirurgie kann das medizinische Handstück 1 insbesondere für die Vitrektomie und die Kataraktchirurgie verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Medizinisches Handstück
2: Optische Faser
3: Primärfaser
4: Sekundärfaser
5: Koppelstelle
6: Koppelelement
7: Gehäuse
8: Ausnehmung
9: Spitzeneinheit
10: Hohlnadel
11: Rastelement
12: Anschlagelement
13: Dichtelement
14: Innengewinde
15: Führungsrohr
16: Außengewinde
17: Aufnahme
18: Aussparung
19: Klemmstück
20: Absaugkanal
21: Spitzenkanal
22: Führungskanal
23: Öffnung
24: Absaugadapter
25: Begrenzungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0497908 B1 [0003]
US 6120498 [0004]
EP 1024760 B1 [0005]

Claims

Medizinisches Handstück (1) zur Übertragung von Energie in biologisches Gewebe über eine optische Faser (2), umfassend eine Primärfaser (3) und eine Sekundärfaser (4), die über eine Koppelstelle (5) gekoppelt sind, wobei das Handstück (1) eine Führung für die optische Faser (2), ein Koppelelement (6), das die Koppelstelle (5) umschließt, und einen Absaugkanal (20) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugkanal (20) das Koppelelement (6) an der Koppelstelle (5) umgibt.
Medizinisches Handstück (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (6) eine Koppelhülse ist.
Medizinisches Handstück (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (6) aus Metall oder einer Metalllegierung, insbesondere aus Messing, einer Aluminiumlegierung, medizinischem Edelstahl oder einer Neusilberlegierung, ist.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit des Koppelelements (6) größer als 10 W/(m*K), bevorzugt größer als 50 W/(m*K), besonders bevorzugt größer als 80 W/(m*K) ist.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärfaser (4) mit dem Koppelelement (6) wasserdicht verbunden ist.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch ein Gehäuse (7), ein die Führung ausbildendes Führungsrohr (15), das innerhalb des Gehäuses (7) angeordnet ist, und einer mit dem Gehäuse (7) verbundenen Spitzeneinheit (9).
Medizinisches Handstück (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (6) mit dem Führungsrohr (15) wasserdicht verbunden ist und zumindest teilweise in das Führungsrohr (15) eingreift.
Medizinisches Handstück (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstelle (5) innerhalb der Spitzeneinheit (9) liegt.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Absaugkanal (20) durch die Spitzeneinheit (9) und zumindest teilweise durch das Gehäuse (7) erstreckt.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzeneinheit (9) eine Hohlnadel (10) umfasst, wobei sich der Absaugkanal (20) durch die Hohlnadel (10) erstreckt.
Medizinisches Handstück (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser (2), insbesondere die Sekundärfaser (4), durch die Hohlnadel (10) geführt ist.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrohr (15) an seinem Umfang eine Aussparung (18) zur Ausbildung des Absaugkanals (20) aufweist.
Medizinisches Handstück (1) nach Anspruch 12, gekennzeichnet, durch ein Begrenzungselement (25), das in die Aussparung (18) eingreift.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) eine mit dem Absaugkanal (20) verbundene Öffnung (23) aufweist, an die ein Absaugadapter (24) und/oder ein Absaugschlauch anschließbar ist.
Medizinisches Handstück (1) nach Anspruch 13 oder 14 dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugadapter (24) oder der Absaugschlauch in eine Nut des Führungsrohrs (15) eingreift, wobei die Nut bevorzugt die den Absaugkanal (20) bildende Aussparung (18) ist.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugadapter (24) einen Luer-Lock-Anschluß umfasst.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrohr (15) eine Aufnahme (17) für ein Klemmstück (19) aufweist, das zur lösbaren Befestigung der Primärfaser (3) innerhalb des Führungsrohrs (15) dient.
Medizinisches Handstück (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (17) ein Gewinde umfasst.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser (2) entlang einer Längsachse (L) des Handstücks (1) verschiebbar ist.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrohr (15) ein Gewinde (16) aufweist, das in ein komplementäres Gewinde (14) der Spitzeneinheit (9) eingreift.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzeneinheit (9) innerhalb des Gehäuses (7) drehbar gelagert ist, wobei das Drehen der Spitzeneinheit (9) das Führungsrohr (15) entlang der Längsachse (L) des Gehäuses (7) relativ zum Gehäuse (7) verschiebt.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Primärfaser (3) aus Saphir und die Sekundärfaser (4) aus Quarz besteht.
Medizinisches Handstück (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche gekennzeichnet, durch eine zumindest bereichsweise Transparenz oder Transluzenz des Handstücks (1), insbesondere des Gehäuses (7) und/oder der Spitzeneinheit (9).
Medizinisches Behandlungssystem für die Laserchirurgie, insbesondere für die Augenchirurgie, umfassend ein medizinisches Handstück (1) das mit einer Laserquelle und einer Pumpe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das medizinische Handstück (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Medizinisches Behandlungssystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge der von der Laserquelle emittierten Laserstrahlung im Bereich von 1,5 µm bis 4 µm, bevorzugt zwischen 2,5 µm bis 3,5 µm, besonders bevorzugt bei 2,94 µm liegt.
Verwendung eines Medizinischen Handstücks (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärfaser (3) lösbar im Handstück (1) eingebracht und mit der Sekundärfaser (4) an der Koppelstelle (5) über das Koppelelement (6) optisch gekoppelt wird.