DE202019002786U1

DE202019002786U1 - Venturi Aspirationsdurchfluss

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Publication number: DE202019002786U1
Application number: DE202019002786.6U
Authority: DE
Original assignee: This AG
Current assignee: This AG
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2019-07-04
Publication date: 2019-07-15
Anticipated expiration: 2029-07-05
Also published as: CH715201B1; CH715201A2

Abstract

Aspirationseinheit in einem ophthalmologischen Gerät (50) ausgebildet zur Bestimmung eines Durchflussvolumens oder einer Durchflussmenge in einer Aspirationseinrichtung für eine Flüssigkeit in dem ophthalmologischen Gerät (50), welche ausgebildet ist zu
• einem Aufbauen eines pneumatischen Unterdrucks in einem Unterdruckbereich,
• einem Absaugen der Flüssigkeit durch ein Übertragen des pneumatischen Unterdrucks auf die Flüssigkeit im Aspirationssystem,
• einem Ermitteln eines ersten Flüssigkeitsdrucks an einer ersten Position entlang eines Flüssigkeitspfades der Flüssigkeit und
• einem Ermitteln eines zweiten Flüssigkeitsdrucks an einer zweiten Position entlang des Flüssigkeitspfades,
• insbesondere wobei zwischen erster und zweiter Position im Flüssigkeitskanal ein Strömungswiderstand (99) ausgebildet ist, sowie
• einem Ermitteln des Durchflussvolumens anhand einer Differenz zwischen erstem Flüssigkeitsdruck und zweitem Flüssigkeitsdruck und einem Bereitstellen des Durchflussvolumens, insbesondere mit einem Anzeigen eines Werts des Durchflussvolumens an einem Display.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine hierfür ausgebildete Aspirationseinheit für ein ophthalmologisches Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein entsprechendes Computerprogrammprodukt, das entsprechende Gerät, eine entsprechende Wechselkassette sowie ein System dieser.
Bei Eingriffen im Augen, beispielsweise bei Katarakt-Vitrektomie- oder Glaucoma-Behandlung, ist das Instrument, mit welchem der Anwender den Eingriff im Auge selbst vornimmt über ein Schlauchsystem mit einem Gerät verbunden, mit welchem - unter anderem - eine sogenannten Saugspülung durchgeführt wird, mit welcher anfallende Partikel aus dem Auge entfernt werden. Dabei wird meist mit einer oder mehreren, ins Auge eingeführten Hohlnadeln eine Aspiration - also eine Absaugung - von den Partikeln und von Flüssigkeit vorgenommen. Zugleich wird mit einer Infusion Flüssigkeit - eine so genannte Irrigations- oder Infusionsflüssigkeit - wieder zugeführt. Der Augendruck sollte dabei möglichst konstant gehalten werden, um ein Einfallen oder Aufblähen des Auges zu verhindern. Dokumente wie WO 00/25710 , WO 02/056805 , DE 10 2012 018 982 oder DE 198 52 574 beschreiben Beispiele von derartigen Geräten und Beispiele von Anwendungen dieser Geräte. Meist sind diese als Systeme mit Wechseleinsätzen - sogenannten Kassetten - ausgebildet, welche all jene Teile aufweisen, die mit potentiell kontaminierter Flüssigkeit in Berührung kommen. Um Sterilität zu gewährleisten, werden derartige Wechselkassetten jeweils ausgetauscht und/oder sterilisiert.
Bei derartigen ophthalmologischen Saugspülungen sind primär zwei unterschiedliche Ansätze zur Aspiration oder Absaugung in Verwendung. Zum einen, eine Absaugung mit einer Peristaltik-Pumpe, bei welcher - entsprechend deren Wirkungsweise - eine Vorgabe einer geförderten Volumenstrommenge durch die Ansteuerung erfolgt. Zum anderen, eine Absaugung nach dem sogenannten Venturi-Prinzip, bei deren Ansteuerung ein pneumatischer Unterdruck für die Absaugung vorgegeben wird. Beim klassischen Venturi-Prinzip wird mittels eines Luftstroms in einer Kavität ein Unterdruck erzeugt, oftmals mittels einer namensgebenden Venturi-Düse, beispielsweise mit Nutzung eines Druckluftanschlusses im Behandlungsraum. Neuere Varianten ersetzen dabei aber auch die Venturi-Düse durch eine Vakuumpumpe oder einen Vakuumanschluss im Behandlungsraum, wobei aber meist weiterhin die für eine pneumatische Unterdruckabsaugung etablierte Bezeichnung „Venturi-Aspiration“ beibehalten wird, speziell, da alle diese sogenannten „Venturi-Systeme“ eine für diese typische Aspirations-Charakteristik aufweisen, welche sich von einer Peristaltik-Aspiration unterscheidet. Die Kavität mit dem Unterdruck wird bei Bedarf, beispielsweise über ein Ventil im Aspirationssystem mit einer Leitung zum Eingriffsort in Verbindung gebracht, und damit durch den pneumatischen Unterdruck die Aspiration von zertrümmerten Partikeln und/oder Flüssigkeit durch die Leitung bewirkt. Beispielsweise zeigt US 2016/0089268 eine Anwendung des Venturi-Prinzips.
Eine neuentwickelte Ausführungsform eines Aspirationssystems nach dem Venturi-Prinzip weist dabei zusätzlich eine trennende, flexible Membrane zwischen einem Unterdruckbereich und einem Flüssigkeitsbereich auf. Diese wird auch unter den Begriffen „Clean Venturi“, „Steriles Venturi“ oder „Sauberes Venturi“ geführt, und speziell z.B. in der hiermit durch Referenz mit einbezogenen PCT/EP2017/078068 im Detail beschrieben. Auch hierbei erfolgt die Aspiration über einen pneumatischen Unterdruck, welcher dabei (neben einer Venturi-Düse) auch von einer Vakuumpumpe bereitgestellt werden kann.
Bei einem ophthalmologischen Venturi-System nach dem Stand der Technik wird der Unterduck der Aspiration vom Benutzer dynamisch je nach aktuellem Bedarf eingestellt bzw. geregelt, beispielsweise entsprechend einer Vorgabe eines ausführenden oder überwachenden Fachpersonals, meist über ein Fuß-Pedal oder ähnliches. Ist bei einer derartigen Venturi-Kassette der zur Flüssigkeitsaufnahme vorgesehene Bereich voll, so muss zur Behebung dieses Problems die Arbeit unterbrochen werden.
Nicht nur aus diesem Grund ist es erstrebenswert, nicht unnötig Flüssigkeit zu aspirieren, sondern möglichst effizient mit der Flüssigkeit umzugehen. Damit kann sowohl Flüssigkeit, wie auch Kassetten, Kassettenwechsel und Zeit eingespart werden. Auch sollte ein sinnloses „Durchspülen“ des Eingriffsorts mit Infusionsflüssigkeit vermieden werden, da ein dauerhaftes Durchspülen beispielsweise auch negative Auswirkungen haben kann und/oder zu Schäden führen kann.
Die Lösungen aus dem Stand der Technik sind daher in ihrer bekannten Form verbesserungswürdig.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches eine ophthalmologische Aspiration verbessert. Es soll also ein verbessertes ophthalmologisches Aspirationsverfahren und die dabei verwendeten Vorrichtungen als Aspirationseinheit bereitgestellt werden. Insbesondere sollen oben genannte Nachteile ausgeräumt oder zumindest reduziert werden.
Es ist entsprechend auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die ophthalmologische Aspirationseinrichtung zu verbessern, insbesondere den für die Aspiration vorgesehen Teilbereich eines ophthalmologischen Geräts und/oder den zugehörigen Wechselteil.
Dabei ist es speziell eine Aufgabe, eine entsprechende, verbesserte Kassette für ein ophthalmologisches Gerät bereitzustellen. Ebenfalls kann die entsprechende Bereitstellung eines ophthalmologischen Geräts zum Einsatz einer derartigen Kassette ein weiterer Teil der Aufgabe sein.
Eine spezifischere Aufgabe ist dabei auch, eine Lösung bereitzustellen, welche die von manchen Anwendern geschätzten Eigenschaften und Charakteristiken eines bekannten Venturi-Systems aufweist, jedoch dessen Nachteile vermeidet oder zumindest reduziert. Teil der Aufgabe kann dabei sein, Vorzüge der alternativen Peristaltik-Aspiration auch in einem Venturi-System bereitzustellen, ohne dabei auf die klassische Venturi-Charakteristik zu verzichten. Speziell sollte sich der Anwender dabei voll auf den von ihm durchgeführten Eingriff konzentrieren können, und von geräteseitigen Belanlagen, Einstellungen und Überwachungen möglichst freigehalten werden, beispielsweise indem diese getrennt vom eigentlichen Eingriff, weitestgehend vom und durch das Gerät an sich wahrgenommen werden.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche und/oder durch Merkmale der abhängigen Ansprüche gelöst bzw. diese Lösungen weitergebildet.
Die vorliegende Erfindung betrifft dabei speziell unterschiedliche Ausführungsformen einer Venturi- oder Venturi-Ähnlichen- Aspiration, welche hier kurz unter dem allgemeinen Begriff Venturi-System abgehandelt wird. Insbesondere also einer Aspiration mit einer Einwirkung eines pneumatischen Unterdrucks auf die zu aspirierende Flüssigkeit -speziell z.B. im Gegensatz zur prinzipbedingt hydrostatischen Förderung eines definierten Volumens, wie dies etwa bei einem Peristaltik-Aspirationssystem der Fall ist. Es handelt sich also speziell um ein mit pneumatischem Unterdruck gesteuertes Absaugsystem und nicht um z.B. eine Schlauchquetschpumpe, mit welcher ein Fördervolumen vorgegeben wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aspirationseinheit für ein ophthalmologisches Gerät, insbesondere eine Aspirationseinheit nach einem auf Basis von Unterdruck arbeitenden Venturi-Prinzip. Diese Aspiration kann insbesondere im Rahmen einer Saugspülung bei einer Katarakt-Behandlung, beispielsweise bei einer Phakoemulsifikation oder Vitrektomie durchgeführt werden. Die Aspiration kann dabei automatisch durch eine Aspirationseinheit des Geräts ausgeführt werden, welches einen Anschluss zur Verbindung mit einem Eingriffs-Instrument bereitstellt.
Die Aspirationseinheit ist dabei ausgebildet zur Bestimmung eines Durchflussvolumens oder einer Durchflussmenge in einer Aspirationseinrichtung für eine Flüssigkeit in einem ophthalmologischen Gerät. Das Aspirieren erfolgt dabei also speziell mit einer Venturi- oder Venturi-Artigen-Absaugeinrichtung, also zumindest teilweise mit einem Absaugen oder Abpumpen von Luft zur Erzeugung eines Unterdrucks im Flüssigkeitsbereich des Aspirationssystems, optional nicht nur direkt mit einem Luft-Flüssigkeits-Übergang, sondern auch indirekt mit einer flexiblen Membrane zwischen Flüssigkeit und Luft und einem Luft-Membrane-Flüssigkeits-Übergang.
Die Aspirationseinheit weist also eine Einrichtung zum Aufbauen eines pneumatischen Unterdrucks in einem Unterdruckbereich für ein Absaugen der Flüssigkeit durch ein Übertragen des pneumatischen Unterdrucks auf die Flüssigkeit im Aspirationssystem auf. Erfindungsgemäss erfolgt dabei ein Ermitteln eines ersten Flüssigkeitsdrucks mit einer ersten Druckmesseinrichtung an einer ersten Position entlang eines Flüssigkeitspfades der Flüssigkeit und ein Ermitteln eines zweiten Flüssigkeitsdrucks mit einer zweiten Druckmesseinrichtung an einer zweiten Position entlang des Flüssigkeitspfades. Der Flüssigkeitspfad kann dabei speziell in einem Aspirationssystem einer Wechselkassette für das Gerät ausgebildet sein. Zwischen erster und zweiter Position bildet der Flüssigkeitskanal dabei einen Strömungswiderstand aus, beispielsweise ausgebildet als eine (vorzugsweise definierte) Querschnittsänderung im Flüssigkeitskanal, Biegung des Flüssigkeitskanals, eine Blende oder eine Drossel.
Anhand einer Differenz zwischen erstem Flüssigkeitsdruck und zweitem Flüssigkeitsdruck erfolgt erfindungsgemäss durch die Aspirationseinheit ein Ermitteln eines aktuellen Durchflussvolumens oder einer dazu äquivalenten Durchflussmenge, welches Durchflussvolumen vom Gerät als Messwert bereitgestellt wird. Die erfindungsgemäße Durchflussmessung erfolgt dabei kontaminationsfrei, also ohne Kontakt der Flüssigkeit im Aspirationssystem nach Aussen oder zu Teilen des Geräts.
In anderen Worten handelt es sich um eine Aspiration nach dem Venturi-Prinzip oder einem Venturi-Artigen Prinzip, insbesondere für eine ophthalmologische Anwendung, z.B. bei einem Phakogerät. Bei diesem kann eine hermetische Trennung eines Flüssigkeitsbereichs für die aspirierte Flüssigkeit von einem mit der Raumluft in Verbindung stehenden Unterdruckbereich mittels einer Membran erfolgen. Die erfindungsgemässe Aspiration erfolgt mit einem Messen eines Druckes im Flüssigkeitsbereich und/oder im Unterdruckbereich an zumindest zwei unterschiedlichen Stellen, zwischen welchen sich ein Durchflussabhängiges Druckgefälle ausbildet, anhand welchem Druckgefälle erfindungsgemäss ein Wert des Durchflusses ermittelt wird. In weiteren Ausführungsformen wird dieser Durchfluss für Gerätefunktionalitäten genutzt.
Mit dem ermittelten und bereitgestellten Durchflussvolumen (oder einer diesem gleichsetzbaren Durchflussmenge) kann in einer Ausführungsform zum Beispiel bei Überschreiten eines, vorzugsweise konfigurierbaren, definierten Durchflussvolumen-Limits durch das ermittelte Durchflussvolumen ein Ausgeben eines Warnsignals durch das Gerät erfolgen, insbesondere ein vorzugsweise automatisches Ausgeben eines optischen, akustischen, haptischen und/oder elektrischen Warnsignals. Dabei kann beispielsweise auf ein momentanes Durchflussvolumen und/oder auf eine zeitliche Integration des Durchflussvolumen zurückgegriffen werden.
Mit dem ermittelten und bereitgestellten Durchflussvolumen kann in einer Ausführungsform zum Beispiel bei Überschreiten eines, vorzugsweise konfigurierbaren, definierten Durchflussvolumen-Maximums durch das ermittelte Durchflussvolumen ein automatisches Begrenzen des Durchflussvolumens durch das Gerät erfolgen. Beispielsweise kann eine Durchfluss-Regelanlage und/oder Durchfluss-Begrenzungsanlage im Gerät derart ausgebildet sein, um bei übermässigem Durchfluss ein automatisches Begrenzen oder Verringerung des pneumatischen Unterdrucks - und somit auch automatisch Begrenzung des Durchflusses - zu bewirken. Dies kann vorzugsweise automatisch, beispielsweise neben einem klassischen Steuerungs- oder Regelsystem auch durch ein maschinengelerntes künstliches Intelligenz System erfolgen.
Mit dem ermittelten und bereitgestellten Durchflussvolumen kann in einer Ausführungsform zum Beispiel auch durch das Gerät ein automatisches Regeln des Durchflussvolumens entsprechend zumindest einem vorgebbaren Sollwert für das Durchflussvolumen erfolgen. Dabei kann das Regeln mit einem durchflussmengenabhängigen Ansteuern eines Ventils und/oder der den Unterduck aufbauenden Einheit (z.B. einer Venturi-Düse oder Vakuumpumpe) im Aspirationssystems erfolgen.
Mit dem ermittelten und bereitgestellten Durchflussvolumen kann in einer Ausführungsform zum Beispiel auch in Abhängigkeit des ermittelten Durchflussvolumens der Aspiration ein Steuern und/oder Regeln eines Infusionsdrucks oder eines Infusionsdurchflusses in einer Infusionsflüssigkeits-Fördereinrichtung zur aktiven oder passiven Förderung von Infusionsflüssigkeit hin zu einem Infusionsanschluss des Geräts erfolgen.
In analoger Weise betrifft die Erfindung auch einen Wechsel-Einsatz für ein ophthalmologisches Gerät zur Aspiration von Flüssigkeit. Diese Aspiration kann insbesondere im Rahmen einer sogenannten Saugspülung bei einem ophthalmologischen Eingriff, beispielsweise bei einer Katarakt- oder Vitrektomie-Behandlung erfolgen. Bei dieser Aspiration ist Flüssigkeit - mit oder ohne Festkörperanteilen wie z.B. zertrümmerten Linsenteile oder ähnlichem - aus dem Auge abzuführen. Die Aspiration der vorliegenden Erfindung soll dabei insbesondere primär nach dem in Fachkreisen so genannten „Venturi-Prinzip“ erfolgen können, also nach dem Prinzip einer Absaugung mittels eines pneumatischen Unterdruckes (- speziell im Gegensatz zu einem rein hydraulischen Volumen-Förder-Prinzip, wie dies beispielsweise mit einer Peristaltikpumpe erzielt wird). Speziell also, um dabei eine, zu klassischen Venturi-Systemen ähnliche oder identische Absaugcharakteristik zu erzielen. Der erfindungsgemässe Wechsel-Einsatz weist dabei einen Flüssigkeitsbereich zur Aufnahme der abzusaugenden Flüssigkeit sowie einen, insbesondere flüssigkeitsfreien, Unterdruckbereich auf, welcher mit einem pneumatischen Unterdruck beaufschlagbar ist. Dabei ist der Flüssigkeitsbereich von dem Unterdruckbereich mit einer zumindest partiell flexiblen Membrane hermetisch getrennt.
Die Wechselkassette weist dabei eine erste Einrichtung zur Druckmessung, speziell einer hydrostatischen Unterdruckmessung, in einem Aspirationssystem und einer zweiten Einrichtung zur Druckmessung im Aspirationssystem auf, welche derart angeordnet und ausgebildet sind, dass anhand einer Differenz der Messwerte zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung zur Druckmessung eine Durchflussmessung im Aspirationssystem durchführbar ist. In einem Flüssigkeitskanal des Aspirationssystems zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung zur Druckmessung kann dabei speziell eine implizite oder explizite Messblende ausgebildet sein, welche einen, vorzugsweise definierten, Strömungswiderstand für die Flüssigkeit darstellt. Dabei können insbesondere die Einrichtungen zur Druckmessung derart in hydrostatischer Verbindung mit dem Flüssigkeitskanal des Aspirationssystems stehen, dass mit diesen jeweils ein Unterdruck gegenüber Atmosphäre vor und nach der Messblende erfassbar ist, speziell wobei die Messblende durch eine Querschnittsverengung oder eine Biegung des Flüssigkeitskanals gebildet sein kann.
Das Aspirationssystem kann dabei speziell als ein Venturi- oder Venturi-Ähnliches-Aspirationssystem ausgebildet sein, bei welchem ein pneumatischer Unterdruck auf einen Flüssigkeitsbereich in der Wechselkassette einwirkt. Insbesondere kann das Aspirationssystem als ein steriles Venturi-System ausgebildet sein, bei welchem die Aspiration mittels eines pneumatischen Unterdrucks erfolgt, welcher indirekt via einer Membrane auf den Flüssigkeitsbereich einwirkt.
Die Einrichtung zur Druckmessung kann Beispielsweise jeweils mit einem Nippel an einer Druckmessmembrane der Wechselkasse ausgebildet sein, welcher mit einem zumindest teilweise umlaufenden Schlitz derart ausgebildet ist, um bei einem Einlegen der Wechselkassette in ein Gerät, mit einem gabelförmigen Ausleger eines Kraftsensors im Gerät zum Eingriff zu gelangen.
Der Durchfluss ist im wesentlich proportional zur Quadratwurzel des Differenzdruckes. Weitere Einflussfaktoren wie die Art des Mediums, Dichte, Viskosität, Temperatur, Durchmesser und andere geometrische Aspekte des Strömungspfads sind in der vorliegenden Anwendung meist bekannt oder messbar. Neben einer theoretischen Herleitung einer formalen Abhängigkeit von Differenzdruck und Durchflussmenge, kann diese allenfalls auch durch Versuche mit dem konkreten Aufbau des ophthalmologischen Geräts ermittelt und/oder verifiziert werden. Neben einer dezidiert ausgebildeten Messblende kann auch ein Differenzdruck an einer ohnehin vorhandenen Komponente oder Struktur im Durchflusspfad genutzt werden.
Bei dem erfindungsgemässen Wechsel-Einsatz kann dabei der Flüssigkeitsbereich eine Druckerfassungseinrichtung aufweisen oder mit einer derartigen in hydrostatischer Verbindung stehen. Diese ist derart ausgebildet, um einen Unterdruck und/oder Überdruck (absolut oder vorzugsweise relativ gegenüber der umgebenden Atmosphäre) in dem Flüssigkeitsbereich zu erfassen. Dabei kann die Druckerfassungseinrichtung neben einer kompletten Integration in den Wechsel-Einsatz auch vorzugsweise nur teilweise an diesem angebracht sein. So kann beispielsweise das Wechselteil nur eine, mit dem Flüssigkeitsbereich in Verbindung stehende Druckmessmembrane aufweisen, und ein zugehöriges Messglied, welches eine Kraft oder eine Auslenkung der Druckmessmembrane bestimmt, im Gerät angebracht sein. Dieses Messglied kann beim Einlegen des Wechselteils mit der Druckmessmembrane eine funktionale, insbesondere mechanische, Verbindung eingehen. In analoger Weise kann auch zusätzlich oder alternativ eine weitere Druckerfassungseinrichtung für den Unterdruckbereich vorgesehen sein, welche entsprechend dem Gerät oder dem Wechselteil zugeordnet sein kann. Eine derartige Druckerfassungseinrichtung kann dabei unter anderem für verschiedenste Überwachungs- und Sicherheits- oder Regelungs-Funktionen genutzt werden.
Erfindungsgemäss kann dabei beispielsweise der Wechsel-Einsatz mit einer Wanne oder Halbschale, also insbesondere einer Art schalenförmige Wanne mit einem Boden und einem umlaufend hochgestellten Rand, z.B. aus Polypropylen (PP), als Flüssigkeitsbereich ausgebildet sein, speziell z.B. gemeinsam mit einem thermoplastischen Elastomer (TPE) als Spritzgussteil hergestellt. Optional kann dann mit dieser Halbschale in hermetisch abschliessender Weise die flexible Membrane fest verbunden sein, welche sich in Ruhelage der inneren Form der Halbschale anschmiegt. Die Membrane kann dabei beispielsweise als dünne, flexible Folie ausgebildet sein, beispielsweise als ein oder mehrschichtige Kunststofffolie oder als Metallfolie oder als eine Kombination dieser beiden. Beispielsweise eine Folie aus einem Polyamid (PA) und/oder Polypropylen (PP) mit einer Dicke von in etwa 40 bis 100 µm.
An der Aussenseite der Halbschale bzw. der Folie wird ein pneumatischer Unterdruckbereich ausgebildet, welcher mit einer Luft-Absaugung zur Bereitstellung des Unterdrucks verbunden ist. Die Luft-Absaug-Einrichtung befindet sich stationär im Gerät und kann beispielsweise als elektrisch betriebene Teil-Vakuum-Pumpe ausgebildet sein, oder allenfalls auch mit einer Venturi-Düse oder eine andere Luft-Fördereinrichtung, mit welcher ein Unterdruck erzeugbar ist. (Teil-Vakuum, da erfindungsgemäss meist kein vollständiges Vakuum, sondern nur ein hinreichender Unterdruck gegenüber dem Atmosphärendruck erforderlich ist). Speziell kann die Luft-Absaug-Einrichtung dabei derart ausgebildet sein, dass der erzeugte Unterdruck in seinem Wert einstellbar oder regelbar ist. Typische Wertebereiche für den Unterdruck im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise in etwa von 0 bis 900 mbar unter Atmosphärendruck. Zwischen dem Gerät und dem Wechselteil wird dabei zur Übertragung des Unterdrucks auf das Aspirationsmedium beim Einlegen des Wechselteils eine luftdichte Verbindung hergestellt.
Ein Ventil kann insbesondere mit einem elastischen Bereich eines Flüssigkeitskanals der Kassette ausgebildet sein, welcher durch einen geräteseitigen Stössel abgeschnürt werden kann. Ein Luftblasen-Detektor kann z.B. auf optischer Basis arbeiten, speziell auf Basis von unterschiedlicher Refraktion von Flüssigkeit und Luft, etwa mit einem entsprechend ausgestalteten Sichtfenster in den Flüssigkeitskanal implementiert sein.
Ebenso betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Gerät oder System mit einer Aufnahmevorrichtung für zumindest eine der Ausführungsformen eines erfindungsgemässen Wechsel-Einsatz oder einer erfindungsgemässen Kassette, speziell wie diese hier beschrieben sind. Das Gerät weist dabei unter anderem eine Luft-Absaug-Einrichtung, insbesondere eine Vakuumpumpe bzw. eine Teil- oder Grob-Vakuumpumpe oder eine Venturi-Düse, zur Erzeugung eines Unterdrucks im Unterdruckbereich auf, sowie zumindest zwei Druck- oder Kraft-Messeinrichtungen, welche derart ausgebildet sind, um mit der Kassette zu interagieren und eine Ermittlung eines Unterdrucks im Aspirationssystem bereitzustellen. Eine entsprechende Auswertungselektronik und/oder ein digitaler Prozessor im Gerät ist dabei derart ausgebildet, eine erfindungsgemässe Auswertung der zwei Druck- oder Kraft-Messeinrichtungen in Form eines (Massen- und/oder Volumen-) Durchlasses im Aspirationssystem bereitzustellen, beispielsweise in Form eines Werts oder einer Warnung auf einem Display des Geräts und/oder für eine automatische Regelung oder Steuerung von Aktoren des Geräts.
Die Erfindung betrifft dabei auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, welcher gespeichert auf einem Datenträger oder als elektromagnetische Welle oder als Datensignal bereitgestellt ist. Der Programmcode ist dabei ausgebildet zum Erfassen oder Einlesen eines ersten Druckmesswerts der aspirierten Flüssigkeit in einem Venturi oder Venturi-Ähnlichen Aspirationssystem an einer ersten Stelle, zum Erfassen oder Einlesen eines zweiten Druckmesswerts der aspirierten Flüssigkeit in einem Venturi oder Venturi-Ähnlichen Aspirationssystem an einer zweiten Stelle, und zum Berechnen und Bereitstellen eines Durchflusswerts aus dem ersten Druckmesswert und dem zweiten Druckmesswert anhand von zumindest einem Koeffizienten, welcher einen Strömungswiderstand zwischen der ersten Stelle und der zweiten Stelle charakterisiert.
In Ausführungsformen kann das Computerprogrammprodukt dabei optional auch ein

• Anzeigen des Durflusswerts auf einer Anzeigeeinheit,
• Ausgeben einer Warnung, wenn der Durchflusswerts eine vorgegebenes Durchflusswert-Limit übersteigt,
• Ansteuern einer Unterdruckerzeugenden Einrichtung zur Begrenzung des Durchflusswerts, wenn der Durchflusswerts eine vorgegebenes Durchflusswert-Maximum übersteigt,
• Steuern oder Regeln einer Ansteuerung einer Unterdruckerzeugenden Einrichtung zur Erzielung eines Durchfluss-Sollwerts, und/oder
• Ansteuern einer Infusionseinrichtung entsprechend dem Durchflusswert, aufweisen. Der Programmcode kann dabei speziell in einer Recheneinheit eines ophthalmologischen Geräts ausgeführt werden, welches mit zwei zur Durchflussmessung angeordneten und ausgebildeten Drucksensoren im Aspirationssystem ausgebildet ist. Der Datenträger kann sich dabei speziell in einem ophthalmologischen Gerät zur Aspiration befinden.

Die erfindungsgemässe Aspiration und die erfindungsgemässe Vorrichtung werden nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten, konkreten Ausführungsbeispielen rein beispielhaft näher beschrieben, wobei auch auf weitere Vorteile der Erfindung eingegangen wird. Im Einzelnen zeigen:

1 eine erste Ausführungsform eines Beispiels eines erfindungsgemässen Wechsel-Einsatz als Block-Schema;
2 eine zweite Ausführungsform eines Beispiels eines erfindungsgemässen Wechsel-Einsatz als Block-Schema;
3 eine Beispiel einer erfindungsgemässen Aspiration anhand eines erstes Beispiels einer graphischen Aufbereitung an einem Display;
4 eine Beispiel einer erfindungsgemässen Aspiration anhand eines zweiten Beispiels einer graphischen Aufbereitung an einem Display;
5 eine Illustration einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in einem Blockschema;
6a eine Darstellung der beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemässem Wechsel-Einsatzes;
6b eine erste Detailansicht zu 6a beim Einlegen des Wechsel-Einsatzes;
6c eine zweite Detailansicht zu 6a beim Einlegen des Wechsel-Einsatzes;
7 eine Darstellung von Schritten einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemässen Aspiration;
8 eine abstrahierte Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemässen Geräts mit eingelegter erfindungsgemässer Kassette zur Ausführung der erfindungsgemässen Aspiration.

Die Darstellungen in den Figuren dienen lediglich zur Illustration und sind, sofern nicht explizit angegeben, nicht als maßstäblich zu betrachten. Gleiche oder funktionell ähnliche Merkmale sind, insoweit praktikabel, durchgängig mit denselben Bezugszeichen versehen, und werden gegebenenfalls mit einem Buchstaben als Index unterschieden. Die dargestellten Schemata zeigen jeweils die technische Grundstruktur, welche von einem Fachmann entsprechend allgemeinen Grundsätzen ergänzt oder modifiziert werden können. Die Ausdrücke „im wesentlichen“ oder „substantiell“ bringen zum Ausdruck, dass ein Merkmal im Sinne der Erfindung nicht zwingend zu 100% exakt erfüllt sein muss, sondern, dass auch kleinere Abweichungen auftreten können, speziell derart, dass die technische Wirkung des Merkmals im Sinne der Erfindung erhalten bleibt und/oder im Rahmen von erwartbaren Toleranzen und Ungenauigkeiten in der Ausführung oder Fertigung.
1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aspiration bzw. eines entsprechenden Wechsel-Einsatzes 1 als vereinfachtes Blockdiagramm. Die folgende Beschreibung folgt dabei dem Pfad der aspirierten Flüssigkeit, wobei - insbesondere optionale - Elemente im Sinne der Erfindung auch in ihrer Reihenfolge variierbar sind.
Der Aspirationsanschluss 12 ist zur Verbindung mit einem ophthalmologischen Instrument, beispielsweise einem Phako-Handstück, von dem aspiriert werden soll, als Schnittstelle des Wechsel-Einsatzes 1, welcher auch als austauschbare Kassette 1 für ein ophthalmologisches Gerät 50 ausgebildet sein kann. Im hier gezeigten Beispiel befindet sich im kassetteninternen Aspirationspfad (auch als interne Aspirationsleitung bezeichnet) ein optionaler Luft-Detektor 68a, mittels welchem allfällige Luftblasen im Aspirationssystem feststellbar sind. Mit dem optionalen Ventil 69 kann in dieser beispielhaften Ausführungsform Infusionsflüssigkeit in das Aspirationssystem geleitet werden, beispielsweise zur Befüllung der Kassette 1 mit Flüssigkeit bei deren Inbetriebnahme und/oder zum Unterdruckabbau bei Okklusionen im Aspirationssystem oder einer Spülung. Das Aspirationssystem weist einen ersten Drucksensor 40 auf, mit welchem der Aspirationsdruck, insbesondere als Unter- und Überdruck (speziell gegenüber der Atmosphäre), überwacht werden kann. Mittels eines Ventils 65, kann die Aspiration ein- und ausgeschaltet, bzw. geregelt werden. Der hier gezeigte zweite Drucksensor 41 kann zur Messung, Überwachung und/oder Regelung eines Aspirationsunterdruckes des Venturi-Systems genutzt werden, aber optional z.B. auch zur Füllstandsüberwachung des Flüssigkeitsbereichs 10. Ebenfalls optional kann nochmals ein weiterer Luft-Detektor 68 vorhanden sein.
Die aspirierte Flüssigkeit gelangt durch oben beschriebenen, kassetteninternen Aspirationspfad in den Flüssigkeitsbereich 10 des Wechselteils 1. Der Flüssigkeitsbereich 10 wird dabei über den Unterdruckbereich 20 von einem Unterduck beaufschlagt, welcher durch Absaugen der vorhandenen Luft erzeugt wird, beispielsweise durch eine Gas-Fördereinrichtung 28 wie z.B. eine für dieses Aspirations-Prinzip namensgebende Venturi-Düse. Dabei wird der beaufschlagte Unterdruck vom Anwender, z.B. über ein Fuß-Pedal vorgegeben. Ein Füllstands-Sensor 32 kann den Füllstand des Flüssigkeitsbereichs 10 überwachen.
Bei Venturi-Systemen wird bis anhin vom Anwender - meist mit einem Fuß-Pedal - der Unterdruck (bzw. das (Teil-) Vakuum) gesteuert, beispielsweise mittels Beeinflussung der Venturi-Düse und/oder des Luftstroms an der Venturi-Düse. Der Durchfluss der Absaugung ergibt sich dabei und wird vom menschlichen Anwender nach Gefühl indirekt über das Pedal und den davon abhängigen Unterdruck beeinflusst. Dabei besteht die Gefahr, dass ungewollt eine zu starke „Durchspülung“ auftritt, was nicht nur einen unnötigen Flüssigkeitsverbrauch darstellt, sondern auch ein Risiko einer Beeinflussung oder eine Beschädigung beispielsweise der Endothelzellen birgt.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist daher im Aspirationssystem der Wechselkassette 1 an zumindest zwei unterschiedlichen Stellen jeweils ein Drucksensor 40 und 41 ausgebildet, mit welchen eine, insbesondere hydrostatische, Druckmessung im Aspirationssystem erfolgt. In einem Flüssigkeitskanal zwischen den Drucksensoren 40 und 41 ist das Aspirationssystem dabei derart ausgebildet, dass diese eine Messblende 99 ausbildet. Eine derartige Messblende 99 kann dabei z.B. in Form einer speziell für den erfindungsgemässen Zweck explizit bereitgestellte Querschnittsverjüngung ausgebildet sein. Alternativ kann die Messblende 99 aber auch als eine implizit im Flüssigkeitskanal für andere Zwecke vorhandene, strömungstechnische Verjüngung oder Drossel ausgebildet sein, beispielsweise im Rahmen von einer oder mehrerer Leitungsbiegungen, eines Ventils, eines Luftblasensensors, etc. oder einer Zusammenwirkung dieser.
Dabei ist an den (zumindest) zwei Stellen der Druckmessung 40 und 41, einer ersten Stelle einer ersten Druckmessung 40 und einer zweiten Stelle einer zweiten Druckmessung 41, jeweils ein zugehöriger erster Druckmesswert bzw. zweiter Druckmesswert der Flüssigkeit im Aspirationssystem ermittelbar. Entsprechend eines fliessgeschwindingkeitsabhängigen Druckabfalls im Flüssigkeitspfad des Aspirationssystems zwischen der ersten Stelle und der zweiten Stelle, welcher aus erstem und zweitem Druckmesswert ermittelbar ist, ist dabei die aktuelle Fliessgeschwindigkeit oder das aktuelle Durchflussvolumen der Aspirationsflüssigkeit ermittelbar. Speziell, da die Aspirationsflüssigkeit in ihren hierfür relevanten, charakteristischen Fließeingenschaften im wesentlichen konstant und bekannt, bzw. ermittelbar ist, kann eine derartige Fliessgeschwindigkeitsmessung, bzw. Durchflussmessung für diese Anwendung mit hinreichender Genauigkeit erfolgen.
Damit kann entsprechend der Erfindung z.B. die Menge der aspirierten Flüssigkeit vom Gerät 50 mitverfolgt werden, insbesondere online während dem Betrieb, und als aktueller Wert des Durchflusses und/oder als kumuliertes Fördervolumen bereitgestellt werden.
Beim Aufbau können auch Teile der zur Erzielung oben genannter Funktionalitäten benötigte Elemente zumindest teilweise dem Gerät 50, in welchem das Wechselteil 1 für dessen Betrieb eingelegt wird, angeordnet sein. Insbesondere können dies die aktiven Teile der Aktoren oder Sensoren sein, welche mit der Kassette 1 zusammenwirken. Jedoch sind, dem Zweck des Wechselteils 1 folgend, sämtliche im regulären Betrieb mit der Flüssigkeit in Verbindung kommende Bereiche in der Kassette 1 (bzw. Ausserhalb des Geräts 50) anzuordnen. Die Kassette 1 enthält somit vorzugsweise möglichst nur die passiven Teile dieser Elemente. Erfindungsgemäss können dabei insbesondere Betätigungselemente für die Ventile 65, 69 Messelektronik für die Sensoren 40, 41, 68, 68a, 32, die Gas-Fördereinrichtung 28, etc. im Gerät 50, in welches das Wechselteil 1 eingelegt wird, angeordnet sein.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Aspiration mit einer sogenannten Clean-Venturi-Aspiration bzw. eine entsprechende ophthalmologischen Kassette 1 als vereinfachtes Blockdiagramm. Die Figur stellt primär eine Modifikation und/oder Erweiterung der oben genannten Funktionalitäten dar, sodass auf gleichbleibende Elemente nicht nochmals spezifisch eingegangen, sondern auf oben verwiesen wird.
Der Flüssigkeitsbereich 10 des Wechselteils 1, weist hierbei eine flexible Membrane 13 auf. Diese flexible Membrane 13 befindet sich zumindest teilweise in einem Unterdruckbereich 20, welcher hermetisch vom Flüssigkeitsbereich getrennt ist. Für den Fehlerfall einer Leckage des Flüssigkeitsbereichs 10 kann der Unterdruckbereich 20 mit einem optionalen Feuchtigkeitsdetektor 31 ausgestattet sein. Auch kann der Unterdruckbereich 20 oder der Flüssigkeitsbereich 10 mit einem optionalen Füllstandssensor 32 für den Flüssigkeitsbereich 10 ausgestattet sein. Der Unterdruckbereich 20 wird dabei von einem Unterduck beaufschlagt, welcher durch Abführen der im Unterdruckbereich 20 vorhandenen Luft erzeugt wird, beispielsweise durch eine Gas-Fördereinrichtung 28 wie der gezeigten (Teil-) Vakuumpumpe 28, oder einer anderen, gleichwirkenden Einrichtung. Dabei kann optional ein Drucksensor 40c zur Messung, Überwachung und/oder Regelung des von der Gas-Fördereinrichtung 28 erzeugten Unterdruckes vorhanden sein, insbesondere kann der Unterdruck also einstell- und/oder regelbar sein.
Im Speziellen sind in dieser erweiterten erfindungsgemässen Ausführungsform der ophthalmologischen Kassette 1, auch zusätzliche Elemente, wie eine zusätzliche Pumpeinrichtung 60, ein zusätzliches Ventil 65c, ein zusätzlicher Überdrucksensor 40d, ein optionaler Luftblasen-Detektor 68b, ein optionaler, zweiter Aspirationsanschluss 12b für diesen bestimmte Ventile 65a und 65b gezeigt. Mittels diesen Elementen kann beispielsweise ein Abführen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbereich 10, hin zu einem Auslass 70 mit einem Wegwerf-Abfallbeutel 33 durchgeführt werden um Flüssigkeitsbereich 10 wieder zu entleeren, anstatt die Kassette 1 auszutauschen. Diese Ausführungsform einer Kassette 50 kann beispielsweise auch gebildet werden, indem eine Basis-Kassette, welche bereits die zusätzliche Pumpeinrichtung 60 aufweist, bei Bedarf mit einem erfindungsgemässen Clean-Venturi Wechselteil ergänzt wird, welches hier beispielsweise mit dem Bereich 36 bezeichnet ist.
Aus Sicht einiger der weiter oben genannten Vorteile gegenüber der bekannten ophthalmologischen Venturi-Aspirations-Lösungen aus dem Stand der Technik, kann die vorliegende Erfindung auch als „Clean-Venturi“ bezeichnet werden, da diese das Verhalten eines klassischen Venturi Systems ohne die oben genannten Nachteile bereitstellt, insbesondere ohne der Verschmutzungsproblematik.
Dabei kann für die erfindungsgemässe Durchflussbestimmung in einer Ausführungsform auch der Drucksensor 41 im Flüssigkeitsbereich in der (Clean-)Venturi-Kassette genutzt werden, beispielsweise in Zusammenschau mit dem Drucksensor 40 im Bereich des Aspirationsanschlusses. Aus diesen beiden Druckmessungen wird erfindungsgemäss entsprechend einer Druckdifferenz zwischen diesen beiden Messstellen die Durchflussmenge bzw. das Durchflussvolumen ermittelt. Dabei ist eine explizit hierfür ausgebildete Messblende 99 nicht zwingend erforderlich, sondern es kann auch der reguläre (oder ein entsprechend hierfür speziell ausgebildeter) Leitungsverlauf der Aspirationsflüssigkeitskanäle in der Kassette 1 eine entsprechende Wirkung aufweisen.
3 zeigt beispielhaft eine Ausführungsform mit Beispielen eines erfindungsgemäss ermittelnden Werts eines aktuellen Durchflusses im Aspirationssystem anhand von Messwerten des ersten und zweiten Drucksensors. Damit kann entsprechend der Erfindung z.B. jederzeit die aktuell aspirierte Menge der Flüssigkeit vom Gerät 50 mitverfolgt werden, insbesondere online während dem Betrieb. Beispielsweise kann diese in Form einer Durchflussrate numerisch 70b und/oder graphisch 70a ähnlich wie z.B. hier gezeigt auf einer Anzeige des Geräts 50 (oder auf einer an das Gerät kabellos oder kabelgebunden angeschlossene externe Anzeige, ein VR- oder AR-Headset, eine Einblendung in ein Mikroskop-Bild, etc.) bereitgestellt werden. Rechts daneben ist eine Anzeige eines zugehörigen Aspirationsunterdrucks 72 gezeigt, bei welcher auch ein Unterdrucklimit 73 des Unterdrucks der Aspiration und/oder eine Okklusionsumschaltschwelle 74 über die Bedienelemente 75 konfigurierbar ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann dabei auch ein Durchflusslimit 77, beispielsweise über die Bedienelemente 76 konfiguriert werden. Bei Überschreiten eines solchen Limits 77 kann z.B. eine Warnung ausgegeben werden. Bei anderen Limits 77 kann z.B. eine automatische Limitierung des Durchflusses durch das Gerät erfolgen. Es kann entsprechend der Erfindung etwa anhand der aktuellen Fliessgeschwindigkeit eine Warnung bei zu starkem Durchfluss ausgebeben werden, speziell für einen Durchfluss, welcher beispielsweise für den Eingriff selbst nicht erforderlich ist und/oder einen unnötigen Verbrauch von Ressourcen darstellt, oder allenfalls gar schädlich sein könnte. Entsprechend kann dabei eine vom Bediener manuell und/oder durch das Gerät 50 zumindest teilweise automatisch erfolgende Optimierung des Durchflusses durchgeführt werden.
4 zeigt eine andere beispielhafte Ausführungsform einer Bereitstellung des Durchflusses auf einer Anzeige 71. Entsprechend der Erfindung kann dabei eine Ausführungsform einer automatischen Optimierung der Aspiration eine automatische Ausgabe einer Warnung 78 durch das Gerät 50 aufweisen, falls der erfindungsgemäss ermittelte Durchfluss 70b der Venturi-Flüssigkeitsaspiration ein, vorzugsweise konfigurierbares, Limit 77 überschreitet.
Eine andere Ausführungsform einer automatischen Optimierung kann eine automatische Limitierung der Aspiration aufweisen, beispielsweise mit einem automatischen Begrenzen oder Reduzieren des Aspirations-Unterdrucks 72 oder einer automatischen Ansteuerung eines Aspirationsventils, auch wenn der Aspirationsdruck 72 unter seinem eigentlichen Limit 73 liegt.
Eine andere Ausführungsform einer automatischen Optimierung der Aspiration im Sinne der Erfindung kann eine automatische Regelung des Durchflusses 70b auf einen vorgegebenen Sollwert aufweisen, beispielsweise kann in einem speziellen, neuen Betriebsmodus des Geräts 50 anstelle oder zusätzlich zum Aspirationsdruck 72 vom Benutzer ein Sollwert für den Durchfluss 70b, insbesondere variabel über ein Fußpedal, vorgegebene werden. In einer Ausführungsform kann dabei etwa z.B. ein Basis-Durchfluss vorgeben werden, welcher in einem Ruhezustand kontinuierlich gefahren wird, welcher aber z.B. im Falle einer Okklusion oder ähnlichem im Bedarfsfall auf einen Befehl vom Benutzer hin temporär auch über- oder überschritten werden kann.
Die Durchflussrate aus der Druckdifferenz kann aber auch Geräteintern bereitgestellt werden um weitere Gerätefunktionalitäten und oder ein Daten-Logging bereitzustellen. Aus den beiden Druckmesswerten kann dabei z.B. nicht nur eine aktuelle Durchflussrate 70b ermittelt werden, sondern es kann etwa auch ein kumulierter Füllstand des Venturi-Flüssigkeitsbereichs oder eines Abfallbehälters ermittelt und bereitgestellt werden. Optional kann auch eine frühzeitige Warnung über einen vollen oder beinahe vollen Aspirations-Flüssigkeitsbehälter ausgegeben werden.
Die erfindungsgemässe Durchflussmessung in einem Venturi-Pumpensystem in der Ophthalmologie kann dabei geräteseitig unterstützen und somit einen Eingriff schonender gestalten. Beispielsweise mit einem Warnsystem für Anwender, damit Aspiration optimiert werden kann, respektive die Einstellwerte (speziell eine Vakuum Einstellwert der Venturi-Aspiration) reduziert, z.B. den Umständen angepasst werden können. Dieses kann z.B. als eine akustische und/oder visuelle Warnungsmeldung „Zu hoher Fluss“ ausgebildet werden. Zusätzlich oder alternativ kann dabei auch eine Ausführungsform eine automatische Begrenzung des Unterdruckes (und somit auch automatisch Begrenzung des Durchflusses) durch das Gerät bei übermässigem Durchfluss aufweisen, ähnlich einem automatischen Tempolimit. Durch ein Aufmerksam machen des Anwenders auf unnötig hohen Durchfluss kann auch BSS oder andere Infusionsflüssigkeit gespart werden, womit z.B. auch beim Clean Venturi ein interner Aspirationsbehälter nicht unnötig schnell gefüllt wird.
Entsprechend der Erfindung ist dabei nebst einer Vakuumsteuerung bei einem Venturi-System nun auch Flusssteuerung möglich, beziehungsweise ist eine Umschaltung zwischen diesen beiden Steuerungen oder auch eine (insbesondere dynamisch variierenden) Kombinationen dieser beiden Steuerungen durchführbar.
Ein Kalibrieren dieser Messung kann dabei z.B. mit einem Durchlaufen lassen einer definierten (Infusions-) Flüssigkeitsmenge erfolgen. Bei Vorhandensein einer zusätzlichen Peristaltik-Pumpe kann auch diese als Referenz für ein definiertes oder bekanntes Fördervolumen genutzt werden. In vielen Anwendungsfällen der vorliegenden Erfindung sind exakte Messwerte und/oder normierte Messeinheiten auch nicht erforderlich. Speziell wenn z.B. nur Warnungen über länger andauernde, über dem üblichen liegende Durchflussmengen ausgegeben werden sollen, oder wenn der Bediener eine Einstellung ohnehin nach Gefühl vornimmt, sind genaue absolute Messwerte meist nicht zwingend erforderlich.
5 stellt eine mögliche konstruktive Ausführungsform einer erfindungsgemässen Durchflussermittlung in einem Blockdiagramm dar. Darin ist eine Einrichtung zur Erzeugung eines pneumatischen Unterdrucks beispielhaft als Venturi-Düse 28a oder als Vakuumpumpe 28b gezeigt, welcher Unterdruck auf die Aspirationsflüssigkeit 10, insbesondere direkt auf die Flüssigkeit oder indirekt über eine flexible Membrane 13, einwirkt. Im Flüssigkeitspfad 42 ist dabei ein erster Unterdrucksensor 40 und zweiter Unterdrucksensor 41 ausgebildet, mit welchen der Aspirationsunterdruck in der Aspirationsflüssigkeit je an einer ersten und an einer zweiten Stelle ermittelt werden kann. Die beiden Unterdrucksensoren 40 und 41 werden dabei, vorzugsweise elektrisch, ausgewertet um einen vom hydrostatischen Druck an der jeweiligen Stelle im Flüssigkeitskanal 42 abhängigen Messwert zu erhalten. In vielen der Ausführungsformen kann zur weiteren Verarbeitung ein jeweiliger Messwert des ersten und zweiten Druckmesssensors mittels eines A/D-Wandlers digitalisiert werden. Aus den Messwerten wird ein Differenzdruck 43 bestimmt, wobei allenfalls auch ein automatischer Nullabgleich und/oder ein Kalibrieren zwischen den Messwerten der beiden Sensoren 40 und 41 erfolgen kann. Dabei tritt im Flüssigkeitskanal 42 zwischen erster und zweiter Stelle bei fliessender Aspirationsflüssigkeit ein Druckabfall auf. Gegebenenfalls kann neben einem natürlich auftretenden Druckabfall dabei auch ein Teil des Flüssigkeitskanals 42 auch explizit eine Querschnittsverengung ausbilden, welche als explizite Messblende 99 fungiert. Aus dem somit ermittelten Differenzdruck Δp 43 wird, beispielsweise wie im Folgenden beschrieben, ein Wert für den Volumen- und/oder Massen-Durchfluss 44 ermittelt.
Dieser Durchfluss 44 kann dann zur Bereitstellung einer Reihe von - teils zuvor bei einer Venturi Aspiration unbekannten - Funktionalitäten des Geräts 50 Verwendung finden, z.B. den zuvor erwähnten Komfort- und/oder Sicherheitsfunktionen, aber auch anderer neuartiger Gerätefunktionen, welche zumindest teilweise einen Durchflusswert 44 der Aspiration von einem Aspirationsinstrument 88 über eine Leitung 87 mit einbeziehen. Beispielsweise kann eine zuvor beschriebene, durchflussabhängige Limitierung 45, Steuerung 45 oder Regelung 45 mit einer Ansteuerung der Unterdruckerzeugung 28a oder 28b oder eines Ventils erfolgen. Ein anderes Beispiel ist eine Ausgabe eines Warnsignals 83 über eine Überwachungseinheit 46. Ein weiteres Beispiel ist eine Bereitstellung einer Anzeige und/oder eine Speicherung der ermittelten Durchflusswerte 44 mit einer Anzeigeeinheit 47 oder Speicher-Einheit 47. Weitere anwendungsspezifische Nutzungen des erfindungsgemäss bestimmten Venturi-Aspirations-Durchflusses 44 und neue Nutzungsarten sind ebenfalls möglich. Insbesondere können derartige erfindungsgemässe Nutzungen dabei parametrierbar sein, wie dieses mit den Blöcken 81 und 82 angedeutet ist.
In einer alternativen erfindungsgemässen Ausführungsform kann in der Kassette 1 auch direkt ein Differenzdrucksensor zwischen den beiden Stellen im Flüssigkeitspfad ausgebildet sein, welcher von Gerät 50 erfasst und somit direkt ein Differenzdruck-Wert ermittelt und ausgewertet wird. Die zuvor beschriebene Ausführungsform mit zwei getrennten Drucksensoren 40, 41 und einer Auswertung einer Differenz 42 zwischen den Messwerten dieser beiden, bringt jedoch z.B. den Vorteil, dass deren (insbesondere absolute) individuellen Druckmesswerte neben der Durchflussermittlung 44 auch für andere Zwecke, wie z.B. eine Okklusionserkennung nutzbar sind.
Eine erfindungsgemässe Ermittlung des Durchflusses 44 kann dabei speziell nach dem sogenannten Wirkdruckverfahren erfolgen. Dabei erzeugt ein in der Flüssigkeitsströmung vorhandenes oder speziell hierfür eingebrachtes Drosselelement 99 (wie z.B. eine Blende, eine Düse, eine Querschnittsverengung, eine Leitungsbiegung oder ein Leitungsknick, etc.) einen Differenzdruck 43 zwischen einem ersten Abgriffsort 40 vor und einem zweiten Abgriffsort 41 hinter dem Drosselelement 99, welcher infolge einer durch dieses Drosselelement 99 bewirken Verengung der Strömung in Fliessrichtung entsteht. Dabei besteht zwischen dem Differenzdruck 43 und dem Durchfluss 44 ein funktioneller Zusammenhang, welcher sich z.B. unter Anwendung der Kontinuitätsgleichung und der Bernoullischen Gleichung, insbesondere unter Annahme eines im Wesentlichen störungsfreiem Ein- und Auslauf zu einer Durchflussgleichung in einfacher Form zu $\dot{V} = k \cdot \sqrt{Δ p}$
ergibt.
Der Volumenstrom V (als Volumendurchfluss pro Zeiteinheit) ist dabei proportional zur Quadratwurzel des Wirkdrucks Δp (also des Differenzdrucks als Druckunterschied zwischen den beiden Druckmessstellen) wobei die Proportionalität hier vereinfacht durch einen Durchflussfaktor k dargestellt wird.
In einer komplexeren Form kann die Durchflussgleichung z.B. auch die Expansionszahl (ε=1 für im Wesentlichen inkompressible Aspirationsflüssigkeit in dieser Anwendung), die Dichte ρ der Aspirationsflüssigkeit, die Durchflusszahl α, welche u.a. abhängig ist vom Öffnungsverhältnis A der Strömungsquerschnittsflächen, der Reynoldszahl, der Rohrrauhigkeit, der Kantenunschärfe, der Kontraktionszahl µ und vom Ort der Druckentnahme abhängig. Oberhalb einer vom Öffnungsverhältnis abhängigen Reynoldszahl, der sogenannten Konstantgrenze, ist die Durchflusszahl α dabei aber konstant, sodass ab dieser Grenze ein quadratischer Zusammenhang zwischen dem Differenzdruck und dem Volumendurchfluss Δp = f(V) besteht. Da auch die meisten der anderen Parameter im wesentlichen bekannt sind und/oder nur geringfügig variieren, kann in vielen Ausführungsformen auf die obengenannte einfacher Form zurückgegriffen werden, speziell wenn die Genauigkeitsanforderungen an die Durchflussermittlung relativ gering, also z.B. etwa in einem Bereich von ca. +/- 10% oder gar mehr, angesetzt werden können - was eine genauere Messung aber natürlich nicht ausschliesst.
Somit kann der Volumendurchfluss 44 anhand des Differenzdrucks 43 ermittelt werden, bzw. unter Berücksichtigung der Dichte ρ ein Massedurchflusses ṁ ermittelt werden. Die exakte Ausprägung der Funktion f() kann dabei theoretisch hergleitet werden oder durch praktische Versuche ermittelt werden. Speziell kann dabei ein oder mehrere Parameter, spezifisch für eine konkrete Ausführungsform der Kassette 1 experimentell bestimmt, angepasst oder verifiziert werden. Falls mehrere unterschiedliche Kassetten 1 im Gerät 50 verwendet werden können, so kann die Kassette 1 vom Gerät 50 erkannt werden und hierfür im Gerät 50 oder Online abgelegte, bzw. konfigurierte Parametersätze oder Funktionen geladen werden. Alternativ können entsprechende Parameter und/oder die Funktion f() auch direkt von der Kassette ausgelesen werden (z.B. von einem RFID-chip, einem Speicherchip, einem QR-code, etc.) der Kassette.
Falls auch in einer Ausführungsform eine Abhängigkeit von unterschiedlichen Aspirationsflüssigkeiten und deren Strömungseigenschaften berücksichtigt werden soll, so kann ein derartiges Erkennen und/oder Konfigurieren auch in Bezug auf Aspirationsflüssigkeit erfolgen, speziell in Bezug auf die verwendete Infusionsflüssigkeit, welche meist einen wesentlichen Anteil der aspirierten Flüssigkeit ausmacht.
In speziellen Ausführungsformen kann dabei auch ein standardisiertes Drosselelement nach DIN 1952 ausgebildet werden, wobei im vorliegenden Anwendungsfall, in welchem es meist nicht um eine hochpräzise, geeichte Messung geht, vielfach auch nichtgenormte explizite oder implizite Drosselelemente Anwendung finden, wie etwa eine Durchflussmessung am gekrümmten Rohr eine Viertelkreisdüse, eine Drosselung am Flüssigkeitspfad zwischen den Drucksensoren, etc.
Die Bestimmung des Wirkdruckes mit elektrischem Ausgangssignal kann mit z.B. Hilfe eines Differenzdruckmessumformers erfolgen, welcher beispielsweise auf der Basis des piezo-resistiven Effektes (Differenzdrucktransmitter) . Dabei kann im statischen Betriebsfall, also bei inaktiver Aspiration und/oder bei geschlossenem Aspirationsventil, auch ein Nullabgleich des Differenzdrucks 43 erfolgen.
In einer speziellen Ausführungsform kann eine erfindungsgemässe Durchflussermittlung auch anhand einer DruckDifferenz zwischen einem Drucksensor in der Flüssigkeit und einem Drucksensor im pneumatischen Unterdruckbereich erfolgen, was aber z.B. aufgrund der dabei zu berücksichtigenden Expansionszahl des gasförmigen Mediums, Temperaturabhängigkeiten, sowie anderer Konsequenzen meist zu einer komplexeren Herleitungsformel und zu potentiell höheren Ungenauigkeiten führen, sodass eine derartige erfindungsgemässe Ausführung im Allgemeinen zwar möglich, aber gegenüber einer Lösung mit zwei Sensoren in der Flüssigkeit nicht zu bevorzugen ist (abgesehen vom Vorteil einer potentiellen Nutzung eines ohnehin schon vorhandenen Sensors im Pneumatik-Bereich des Geräts 50, anstelle eines zusätzlichen Sensors im Flüssigkeitsbereich, beispielsweise bei einer Nachrüstung eines bestehenden Geräts 50 mit der Durchflussbestimmung entsprechend der vorliegenden Erfindung).
6a zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Wechselteils 1 von der Seite, welches derart ausgebildet ist, um in ein Gerät 50 in Einschubrichtung 91 eingeführt zu werden. Gezeigt sind dabei primär zwei von aussen zugängliche Teile 40 und 41 für die Druckmesseinrichtung.
Ein erfindungsgemässes Wechselteil 1 kann beispielsweise mit einer Wanne 11 oder Halbschale 11 rigide ausgebildet sein, z.B. aus einem rigiden Material wie beispielsweise einem Hartkunststoff wie Polypropylen oder einem Metall. Vorzugsweise kann diese Wanne 11 z.B. mittels Spritzgiessen oder Tiefziehen hergestellt werden. Die Halbschale 11 bildet dabei einen Teil des Flüssigkeitsbereichs 10 aus. In einer Ausführungsform mit Clean-Venturi ist die Halbschale 11 in hermetisch abgedichteter Weise mit einer Membrane 13 verbunden, sodass zwischen einer inneren Flächenseiten der Membrane und der Halbschale der Flüssigkeitsbereich 10 ausgebildet wird. Die Membrane 13 ist in dieser Darstellung auf der Rückseite und nicht sichtbar und kann dabei insbesondere als ein- oder mehrschichtige flexible Folie ausgebildet sein. Auf der, dem Flüssigkeitsbereich 10 gegenüberliegenden, äusseren Seite der Membrane 13, - auf der Rückseite dieser Darstellung - liegt der Unterdruckbereich 20. Die Membrane 13 bzw. der Unterdruckbereich des Wechselteils 1 ist dabei vom Gerät aus zur Einbringung des Unterdruckes pneumatisch zugänglich. Optional kann auch eine, hier nicht dargestellte, zusätzliche Pumpeinrichtung vorgesehen sein, mit welcher ein Entleeren des Aspirations-Flüssigkeitsbereichs 10 hin zu einem Wegwerf-Beutel an einem Abfallanschluss 70 durchgeführt werden kann. Exemplarisch dargestellt sind auch Beispiele von sich im Gerät 50 befindenden Aktoren und Sensoren, welche zur Interaktion mit der Kassette 1 ausgebildet sind.
Durch die Auswertung des Druckgefälles zwischen dem Sensor 41 und dem ASP-Sensor 40 (also einer Differenzdruckmessung) wird erfindungsgemäss der Durchfluss (Fluss) der über den Aspirationsanschluss 12 geförderten Flüssigkeit errechnet. Das Druckgefälle tritt dabei entlang des Flüssigkeitskanals für die Aspirationsflüssigkeit in der Kassette 1 auf, welcher als Drosselelement 99 zwischen erstem Drucksensor 40 und zweitem Drucksensor 41 wirkt.
In 6b ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Wechsel-Einsatzes 1 in einer Detailansicht des Drucksensors 40 oder 41 gezeigt, bei welchem die Kassette 1 nicht vollständig im Gerät 50 eingelegt ist und der geräteseitige gabelförmige Ausleger 16 (als geräteseitiger Teil des Drucksensors 15) nicht im Eingriff seinem kassettenseitigen Pendant (als kassettenseitiger Teil des Drucksensors 15, welcher eine Mess- und/oder Auswertungselektronik 14 aufweisen kann) als Nippel-Förmige Ausformung 49 einer Membrane 48 des kassettenseitigen Drucksensors. Neben der gezeigten Ausführungsform sind auch andere Ausführungsformen von Drucksensoren 40,41 und Drucksensor-Kopplungen 49-16 zwischen Gerät 50 und Kassette 1 anwendbar, insbesondere insoweit mittels diesem ein Unterdruck an einer Stelle im Aspirationsflüssigkeitssystem gegengegenüber Atmosphäre ermittelbar ist.
6c stellt obige, beispielhafte Ausführungsform in eingelegtem Zustand der Kassette 1 im Gerät 50 dar. Die bezeichneten Elemente wurden zuvor schon erläutert. Hier ist der Drucksensor 40,41 gekoppelt und somit für eine Bestimmung eines Unterdrucks in einem Flüssigkeitskanal der Kassette 1 einsatzfähig. In der gezeigten Ausführungsform erfolgt dies etwa über Elektronik 14 zur Messung einer Kraft welche die Aspirationsflüssigkeit auf einen mit der Flüssigkeit in Verbindung stehende Membrane 48 ausübt, welche Kraft in hier in positiver Richtung 92a (=Überdruck gegenüber Atmosphäre) wie in negativer Richtung 92b (=Unterdruck gegenüber Atmosphäre) ermittelbar ist, beispielsweise über eine Dehnmessstreifen-Messbrücke, piezo-resistiven Sensoren, etc. am Ausleger 16 welcher mit der Ausformung 49 an die Membrane 48 gekoppelt ist. Das Koppeln erfolgt im gezeigten Beispiel in Einschubrichtung 91 der Kassette 1 in das Gerät 50, über eine Gabel-Schlitz-Verbindung erfolgt.
7 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Aspiration in einem Ablaufdiagramm. Block 70 illustriert ein Ermitteln eines Flüssigkeits-Drucks an einer ersten und an einer zweiten Stelle im Aspirationssystem.
Block 71 illustriert ein Bestimmen einer Durchflussmenge anhand einer Differenz des Flüssigkeits-Drucks an der ersten und zweiten Stelle. Diese erfindungsgemäss ermittelte Durchflussmenge wird zur weiteren Nutzung bereitgestellt.
Block 72 illustriert ein optionales Vergleichen der in Block 71 bestimmten Durchflussmenge mit einem definierten Maximal-Durchflusswert oder einem Warn-Durchflusswert. Wie in Block 75 gezeigt kann bei Überschreiten eine Warnung ausgeben werden.
Block 73 illustriert eine optionale automatische Steuerung oder Regelung der Durchflussmenge auf einen Durchfluss-Sollwert. Wie in Block 76 gezeigt kann dieses etwa mit einem Ansteuern einer den Unterdruck erzeugenden Einrichtung oder eines Ventils erfolgen.
Block 74 illustriert eine optionale automatische Begrenzung der Durchflussmenge bei Überschreiten eines Durchfluss-Limits. Wie in Block 77 gezeigt kann dieses etwa mit einem Ansteuern einer den Unterdruck erzeugenden Einrichtung oder eines Ventils erfolgen.
8 zeigt beispielhaft einen Ausschnitt einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemässen ophthalmologischen Geräts 50 mit einer darin aufgenommenen beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemässen ophthalmologischen Kassette 1 als einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Wechsel-Einsatzes 1. Für Details der Kassette 1 bzw. des Wechsel-Einsatzes 1 wird auf obige Beschreibung verwiesen. An dessen Aspirationsanschluss 12 ist beispielsweise ein Phako-Handstück 91 angeschlossen, mit welchem ein Eingriff am Auge 90 vorgenommen werden kann. In der Kassette 1 ist dieser Aspirationsanschluss 12 wie beschrieben, insbesondere beispielsweise über zumindest einen Teil von Ventilen, Drucksensoren, Luftblasendetektoren, zusätzlichen Pumpeinrichtungen, etc., mit dem Flüssigkeitsbereich des Wechsel-Einsatzes (resp. der Kassette) verbunden - was in diesem Beispiel nur symbolhaft in seiner Grundstruktur dargestellt ist und insbesondere nach 1 und 2 und der zugehörigen Beschreibung ausgeführt sein kann. Mit der in dieser Ausführungsform gezeigten, optionalen zusätzlichen Pumpeinrichtung 60 kann auch Flüssigkeit vom Flüssigkeitsbereich 10 in den direkt am Abfallanschluss 70 angebrachten Abfallbeutel 33 abgeführt werden. Aus dem Unterdruckbereich 20 kann mit der Vakuumpumpe 28 Luft abgesaugt werden. Der Übersichtlichkeit halber sind weitere Details des Geräts 50 hier nicht gezeigt.
Der erste Drucksensor 40 und der zweite Drucksensor 41 messen dabei jeweils einen Druck der Flüssigkeit, wobei sich bei fliessender Flüssigkeit zwischen den beiden Drucksensoren an dem durch 99 symbolisierten Fliesswiderstand ein Druckabfall ergibt welcher erfindungsgemäss als Differenz der beiden Druckwerte ermittelt wird und aus welchem ein Wert des Durchflusses ermittelt wird.
In anderen Worten betrifft eine Ausführungsform der Erfindung eine, durch ein ophthalmologisches Gerät 50 ausgeführte Aspiration mit einer Durchflussmessung in einem Venturi-Artigen Pumpensystem, speziell bei einer Aspiration nach einem sogenannten Venturi-Prinzip mittels Unterdruckabsaugung in der Ophthalmologie für einen schonenden Eingriff. Beim einem solchen Venturi-Artigen Aspirationssystem erfolgt ein Absaugen von Luft, (z.B. durch eine Venturi-Düse oder eine Vakuumpumpe) zur Erzeugung eines pneumatischen Unterdrucks gegenüber einem Flüssigkeitsbereich 10 der Aspirationsflüssigkeit, durch welchen pneumatischen Unterduck die Förderung der Aspirationsflüssigkeit erfolgt. Insbesondere kann dabei in einer Clean-Venturi-Ausführungsform auch ein Bereitstellen eines hermetisch abgeschlossenen Flüssigkeitsbereichs 10, welcher zumindest teilweise von einer flexiblen Membrane 13 gebildet wird, erfolgen, wobei mittels der Membrane 13 eine Übertragung eines pneumatischen Unterdrucks im Unterdruckbereich 20 auf einen hydraulischen Unterdruck im Flüssigkeitsbereich 10 erfolgt.
Eine Ausführungsform der Erfindung kann dabei speziell als Wechsel-Einsatz 1 oder austauschbare Kassette 1 für ein ophthalmologisches Gerät 50 zur Aspiration von Flüssigkeit ausgebildet sein, welcher Wechsel-Einsatz 1 zumindest einen pneumatischen Unterdruckbereich 20, welcher mit einem pneumatischen Unterdruck beaufschlagbar ist, und einen Flüssigkeitsbereich 10 zur Aufnahme der abzusaugenden Flüssigkeit aufweist. Dieser Wechseleinsatz 1 weist dabei zumindest zwei Einrichtungen 40,41 zur Messung eines Unterdrucks an zwei unterschiedlichen Stellen im Venturi-System auf, zwischen welchen Stellen ein Flüssigkeitskanal mit einer (explizit oder implizit) ausgebildeten Messblende 99 liegt, und welche derart angeordnet und ausgebildet sind, dass anhand einer Druckdifferenz zwischen den zwei Einrichtungen 40,41 zur Messung eines Unterdrucks ein Durchflusswert im Flüssigkeitskanal ermittelbar ist.
Eine Ausführungsform umfasst auch ein Gerät 50, welches mit einem Augen-Operationsinstrument verbunden werden kann, und welches ausgebildet ist mit einer Aufnahmevorrichtung für einen hier beschriebenen Wechsel-Einsatz 1. Das Gerät kann dabei zumindest eine Luft-Absaug-Einrichtung 28, und zumindest zwei Kraft- oder Drucksensoren zur Ermittlung eines Unterdrucks an zumindest zwei Stellen eines Aspirationssystems des Wechsel-Einsatz 1 aufweisen. Dieses Gerät 50 ist dabei derart ausgebildet und konfiguriert, um anhand eines Druckunterschieds zwischen den zumindest zwei Drucksensoren 40,41 einen Durchflusswert einer Flüssigkeit im Aspirationssystem zu ermitteln.
Eine Ausführungsform der Erfindung kann auch ein Ophthalmologie-System mit einem Basisgerät 50 und einer Wechselkassette 1 - wie diese hier beschrieben sind - betreffen, welches zur Bestimmung einer Durchflussmenge anhand eines Differenzdrucks zwischen zwei Drucksensoren ausgebildet und konfiguriert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 0025710 [0002]
WO 02056805 [0002]
DE 102012018982 [0002]
DE 19852574 [0002]
US 2016/0089268 [0003]

Claims

Aspirationseinheit in einem ophthalmologischen Gerät (50) ausgebildet zur Bestimmung eines Durchflussvolumens oder einer Durchflussmenge in einer Aspirationseinrichtung für eine Flüssigkeit in dem ophthalmologischen Gerät (50), welche ausgebildet ist zu • einem Aufbauen eines pneumatischen Unterdrucks in einem Unterdruckbereich, • einem Absaugen der Flüssigkeit durch ein Übertragen des pneumatischen Unterdrucks auf die Flüssigkeit im Aspirationssystem, • einem Ermitteln eines ersten Flüssigkeitsdrucks an einer ersten Position entlang eines Flüssigkeitspfades der Flüssigkeit und • einem Ermitteln eines zweiten Flüssigkeitsdrucks an einer zweiten Position entlang des Flüssigkeitspfades, • insbesondere wobei zwischen erster und zweiter Position im Flüssigkeitskanal ein Strömungswiderstand (99) ausgebildet ist, sowie • einem Ermitteln des Durchflussvolumens anhand einer Differenz zwischen erstem Flüssigkeitsdruck und zweitem Flüssigkeitsdruck und einem Bereitstellen des Durchflussvolumens, insbesondere mit einem Anzeigen eines Werts des Durchflussvolumens an einem Display.
Aspirationseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart ausgebildet ist, dass bei Überschreiten eines, vorzugsweise konfigurierbaren, definierten Durchflussvolumen-Limits durch das ermittelte Durchflussvolumen ein Ausgeben eines Warnsignals durch das Gerät erfolgt, insbesondere eines optischen, akustischen, haptischen und/oder elektrischen Warnsignals.
Aspirationseinheit nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart ausgebildet ist, dass bei Überschreiten eines, vorzugsweise konfigurierbaren, definierten Durchflussvolumen-Maximums durch das ermittelte Durchflussvolumen ein automatisches Begrenzen des Durchflussvolumens durch das Gerät (50) erfolgt, insbesondere mit einer Durchfluss-Regelanlage und/oder Durchfluss-Begrenzungsanlage im Gerät (50) welches derart ausgebildet ist um bei übermässigem Durchfluss ein automatisches Begrenzen oder Verringerung des pneumatischen Unterdrucks zu bewirken.
Aspirationseinheit nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einer automatischen Regelanlage für das Durchflussvolumen entsprechend zumindest einem vorgebbaren Sollwert für das Durchflussvolumen ausgebildet ist, insbesondere wobei die Regelanlage derart ausgebildet ist, dass ein Regeln mit einem durchflussmengenabhängigen Ansteuern eines Ventils und/oder einer Venturi-Düse oder einer Vakuumpumpe zum Aufbau des Unterdrucks im Aspirationssystems erfolgt.
Aspirationseinheit nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart ausgebildet ist, dass in Abhängigkeit des ermittelten Durchflussvolumens der Aspiration ein Steuern und/oder Regeln eines Infusionsdrucks oder eines Infusionsdurchflusses in einer Infusionsflüssigkeits-Fördereinrichtung zur aktiven oder passiven Förderung von Infusionsflüssigkeit hin zu einem Infusionsanschluss des Geräts erfolgt.
Wechselkassette (1) für ein ophthalmologisches System (50) mit einer ersten Einrichtung zur Druckmessung (40) in einem Aspirationssystem und einer zweiten Einrichtung zur Druckmessung (41) im Aspirationssystem, welche derart angeordnet und ausgebildet sind, dass anhand einer Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung zur Druckmessung eine Durchflussmessung im Aspirationssystem durchführbar ist.
Wechselkassette (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Flüssigkeitskanal des Aspirationssystems zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung zur Druckmessung (40,41) eine Messblende (99) ausgebildet ist, insbesondere wobei die Einrichtungen zur Druckmessung derart in hydrostatischer Verbindung mit dem Flüssigkeitskanal des Aspirationssystems stehen, dass mit diesen jeweils ein atmosphärischer Unter-druck vor und nach der Messblende (99) erfassbar ist, speziell wobei die Messblende (99) durch eine Querschnittsverengung oder Biegung des Flüssigkeitskanals gebildet ist.
Wechselkassette (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aspirationssystem als ein Venturi-Aspirations-System ausgebildet ist, bei welchem ein pneumatischer Unterdruck auf einen Flüssigkeitsbereich in der Wechselkassette (1) einwirkt, insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass das Aspirationssystem als ein steriles Venturi-System ausgebildet ist, bei welchem die Aspiration mittels eines pneumatischen Unterdrucks erfolgt, welcher indirekt via einer Membrane (13) auf den Flüssigkeitsbereich (10) einwirkt.
Wechselkassette (1) nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Druckmessung (40,41) jeweils ausgebildet ist mit einem Nippel (49) an der Wechselkasse (1), welcher mit einem zumindest teilweise umlaufenden Schlitz derart ausgebildet ist, um bei einem Einlegen der Wechselkassette (1) in ein ophthalmologisches Gerät (50), mit einem gabelförmigen Ausleger (16) eines Kraftsensors (15) im ophthalmologischen Gerät (50) zum Eingriff zu gelangen.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode, welcher gespeichert auf einem Datenträger oder als elektromagnetische Welle bereitgestellt ist, und welcher ausgebildet ist zum • Erfassen eines ersten Druckmesswerts der aspirierten Flüssigkeit in einem Venturi oder Venturi-Ähnlichen Aspirationssystem an einer ersten Stelle, • Erfassen eines zweiten Druckmesswerts der aspirierten Flüssigkeit in einem Venturi oder Venturi-Ähnlichen Aspirationssystem an einer zweiten Stelle, • Berechnen eines Durchflusswerts aus dem ersten Druckmesswert und dem zweiten Druckmesswert anhand von zumindest einem Koeffizienten, welcher einen Strömungswiderstand zwischen der ersten Stelle und der zweiten Stelle charakterisiert, insbesondere mit • einem Anzeigen des Durflusswerts auf einer Anzeigeeinheit, • einem Ausgeben einer Warnung, wenn der Durchflusswerts eine vorgegebenes Durchflusswert-Limit übersteigt, • einem Ansteuern einer Unterdruckerzeugenden Einrichtung zur Begrenzung des Durchflusswerts, wenn der Durchflusswerts eine vorgegebenes Durchflusswert-Maximum übersteigt, • einem Steuern oder Regeln einer Ansteuerung einer Unterdruckerzeugenden Einrichtung zur Erzielung eines Durchfluss-Sollwerts, und/oder • einem Ansteuern einer Infusionseinrichtung entsprechend dem Durchflusswert, insbesondere wobei der Programmcode in einer Recheneinheit eines ophthalmologischen Geräts (50), welches mit zwei zur Durchflussmessung angeordneten und ausgebildeten Drucksensoren im Aspirationssystem ausgebildet ist.