DE4428773C2 - Laserotoskop - Google Patents

Description

Bei einer Reihe von Erkrankungen des Mittelohres ist es medizinisch notwendig, das Trommelfell zu eröffnen und die Öffnung, gegebenenfalls auch über einen längeren Zeitraum zu erhalten, was derzeit in aller Regel durch Einführen kleiner Dränageröhr­ chen durchgeführt wird. Die mechanische Eröffnung des Trommelfells mittels eines Skalpells bedingt derzeit eine ausreichende Anästhesie dieser Region.

Zur Vereinfachung dieses Verfahrens soll daher ein Gerät entwickelt werden, das es erlaubt, berührungsfrei und unter weitgehendem Verzicht auf eine Anästhesie die Eröffnung des Trommelfells durchzuführen. Gleichzeitig soll das zu entwickelnde Gerät möglichst einfach zu handhaben, wenig störanfällig und möglichst preiswert sein, und nach Möglichkeit auch die intermediäre Applikation eines Dränageröhr­ chens erübrigen.

Die derzeitige klinische Routine wird mit mechanischen Instrumenten durchgeführt, wobei indikationsbedingt sowohl im wesentlichen sichelförmige Einschnitte (Paracentese) wie auch Teilexzisionen (Myringotomie) des Trommelfelles durch­ geführt werden. Parallel dazu wird seit einigen Jahren an wenigen Kliniken auch mit Hilfe eines Operationsmikroskops und daran angekoppelten CO₂-Laser mit Mikromanipulator über einen Ohrtrichter diese Operationstechnik mit einem fokussierten CO₂-Laser durchgeführt, wobei sich herausgestellt hat, daß der CO₂- Laser für diese Art Chirurgie durchaus geeignet ist, allerdings ist der Aufwand eines großen Operationsmikroskops mit Mikromanipulator unverhältnismäßig hoch und hat sich für diesen kleinen Eingriff nicht durchgesetzt.

Davon ausgehend, ist in der US 5280378 vorgeschlagen worden, einen CO₂-Laser im Handstück eines Otoskopes anzubringen und wiederum über einen im Otoskoptrichter angebrachten Mikromanipulator bzw. motorisch gesteuerten Scanner die Eröffnung durchzuführen. Weiterhin ist in der US 4913132 ebenfalls ein handgehaltener CO₂-Laser an einem Otoskoptrichter beschrieben worden, der zusätzlich zu der in der US 5280378 beschriebenen Scan-Technik die Möglichkeit einer Fokusvariation mittels einer verstellbaren Linse vorsieht. Beide vorgeschlage­ nen Lösungen haben jedoch einige entscheidende Nachteile: zum einen treten durch den Mikromanipulator bzw. die Strahlumlenkung sowie durch die vorgesehenen Beleuchtungseinrichtungen erhebliche Vignettierungen des Beobachtungsstrahlen­ ganges für den Arzt auf, was die medizinische Sicherheit des Eingriffes beein­ trächtigt. Zum anderen ist es derzeit auch technisch nicht möglich, einen 5-10 W- CO₂-Laser so klein zu bauen, daß er im Handstück angeordnet werden kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein leichter und sicherer handhabbares Laserotoskop anzugeben. Diese Aufgabe wird durch das Laserotoskop nach Anspruch 1 gelöst.

Eine genaue Analyse des ärztlichen Vorgehens bei der Eröffnung des Trommelfells hat überraschenderweise gezeigt, daß auf eine zusätzliche Strahlmanipulation in einem Laserotoskop verzichtet werden kann, da der Arzt auch mit einem starr in der optischen Achse des Otoskops justierten Laserstrahl hinreichend gut und sicher durch manuelle Bewegungen des Otoskoptrichters den Eingriff durchführen kann. Diese Erkenntnis führt in der erfindungsgemäßen Lösung dazu, daß der infrarote Laserstrahl mit einem einzigen Umlenkspiegel in die Achse des Otoskops geführt werden kann. Um die Nachteile früherer Lösungsansätze im Hinblick auf eine Vignettierung des Strahlengangs durch diesen Umlenkspiegel zu vermeiden, wird erfindungsgemäß ein wellenlängenselektiver Strahlteiler eingesetzt, der die Eigenschaft hat, infrarotes Laserlicht bei einer Anordnung des Strahlteilers im wesentlichen unter 45° umzulenken, gleichzeitig aber in orthogonaler Blickrichtung für sichtbares Licht transparent zu sein. Eine derartige dielektrische Verspiegelung kann beispielsweise nach dem Stand der Technik aus Indium-Zinn-Oxyd bestehen. Eine Beleuchtung des Operationsfeldes, das etwa 5-10 mm vom Ende des Otoskoptrichters entfernt liegt, wird durch eine ebenfalls im Handgriff des Otoskops untergebrachte Lampe herbeigeführt, die über ein kleines, total reflektierendes Umlenkprisma ihre Strahlung in den innen verspiegelten Trichter des Otoskops einkoppelt. Dabei wird ausgenutzt, daß durch die konische Bauform des Otoskop­ trichters eine gleichmäßige Ausleuchtung des Operationsfeldes erfolgt. Dadurch wird es möglich, das Prisma so klein zu halten, daß es den Beobachtungs­ strahlengang des Arztes nicht vignettiert.

Das vorgeschlagene Otoskop zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß der Otoskoptrichter doppelwandig ausgelegt ist, so daß am distalen Ende ein Ringspalt entsteht, der mit einer Absaugvorrichtung am Otoskop verbunden ist und dazu dient, die bei der laserchirurgischen Maßnahme entstehenden Dämpfe unmittelbar abzusaugen, und dadurch verhindert, daß das Gesichtsfeld des Arztes getrübt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist dieses Laserotoskop als zusätzliches Handstück für im Markt befindliche CO₂-Laser mit Spiegelgelenkarm ausgelegt, wobei zusätzlich zwischen dem Otoskop-Handstück und dem distalen Ende des Spiegelgelenkarmes eine Zwischenoptik, bestehend aus einem verstellbaren Teleskop, angebracht ist. Dabei dient das Teleskop zur Verstellung der Lage des Brennpunktes vor dem Ende des Otoskoptrichters und des Durchmessers des Brennfleckes, da sich gezeigt hat, daß der chirurgische Eingriff der Eröffnung des Trommelfelles besonders vorteilhaft dergestalt durchgeführt werden kann, daß zunächst ein etwas größerer Durchmesser thermisch nekrotisiert wird, und erst in einem zweiten Schritt bei Reduktion des Strahldurchmessers die eigentliche Eröffnung erfolgt. Dabei sollte die vorbestrahlte Fläche einen um etwa 30% größeren Durchmesser haben, als das nach Indikation zu erstellende Loch besitzt. Typischerweise sind für die Eröffnung Löcher mit ca. 1 bis 1,5 mm Durchmesser wünschenswert, was zur Folge hat, daß die Vorbestrahlung einen Durchmesser von 1,5 bis 2 mm ermöglichen muß. Die notwendigen Laserleistungsdaten ergeben sich daraus zu etwa 5 W für die eigentliche Eröffnung und ca. 10 bis 12 W für die Vorbestrahlung einer größeren Fläche. Diese Vorgehensweise ermöglicht es, je nach Grad der thermischen Vornekrotisierung den Zeitraum bis zur Heilung und damit zum Verschluß des Loches wählen zu können.

Neben der Anwendung des bevorzugten Ausführungsbeispieles als Handstück für einen marktgängigen CO₂-Laser mit Spiegelgelenkarm mit Emissionswellenlängen zwischen 9,1 und 10,9 µm kann dieses Handstück jedoch auch bei entsprechender wellenlängenangepaßter Auslegung der optischen Elemente mit Laserstrahlung anderer Wellenlänge, insbesondere beispielsweise Erbium: YAG-Lasern oder CO- Lasern, aber auch Erbium-Glas-Lasern, vorteilhaft verwendet werden.

In Weiterführung des Erfindungsgedankens kann das Kopplungsstück zwischen dem Otoskop-Handstück und dem Spiegelgelenkarm eines Infrarotlasers noch zusätzlich mit einer speziellen optischen Komponente in Form eines sogenannten Axikons, das um eine Achse drehbar gelagert ist, versehen werden. Dabei ist das Axikon monolithisch ausgeführt, so daß je nach Position im Strahlengang entweder ein Strahlprofil in der Form eines Hohlzylinders, wie für ein Axikon typisch, entsteht oder bei orthogonaler Stellung dieser optischen Komponente eine planparallele Platte in den Strahlengang geschwenkt wird, die etwa den gleichen optischen Weg wie bei Durchstrahlung des Axikons aufweist, so daß eine zusätzliche Verstellung der Fokussieroptik auf Grund unterschiedlicher optischer Wege entfällt. Der Vorteil der Umwandlung des regulären Strahlprofils eines Lasers in ein hohlzylinderartiges Profil beruht darin, daß mit einem derartigen Hohlzylinder bei geeigneter Dimensio­ nierung das gewünschte Loch wie mit einem Kreismesser ausgeschnitten werden kann und insgesamt weniger Laserleistung zur Eröffnung eines gleich großen Loches benötigt wird. Die notwendigen Laserleistungen reduzieren sich hierbei um etwa den Faktor 2 bis 3. Das heißt mit einer derartigen Anordnung ist es möglich, mit lediglich noch maximal 4 bis 5 W Laserleistung das gewünschte chirurgische Ergebnis herbeizuführen.

Die bevorzugte Ausführungsform eines Laserotoskops ist in den beiliegenden Abb. 1 bis 3 näher beschrieben. Dabei zeigt Abb. 1 einen Querschnitt durch das Handstück des erfindungsgemäßen Laserotoskops, Abb. 2 das Kopplungsstück zwischen Laserotoskop-Handstück und Spiegelgelenkarm bzw. laserstrahl-zuführendem Wellenleiter und Abb. 3 das um eine Achse schwenkbar anordenbare Axikon.

• - Abb. 1: Das Otoskop (1) beinhaltet eine Langbohrung (1.1) für den CO₂- Laserstrahl und eine zweite Langbohrung (1.2) zur Aufnahme der Lichtquelle. Beide Langbohrungen münden in einer quer dazu führenden Durchgangsbohrung zur Aufnahme eines Prismas (1.3) sowie zur Aufnahme (3) für das Okular (3.1) und den CO₂-Umlenk­ spiegel (3.2). Das Prisma (1.3) reflektiert das Licht der Lichtquelle in den inneren Ohrtrichter (2.2) und leuchtet somit gleichmäßig das Sichtfeld aus. Die Ohrtrichtereinheit (2) besteht aus einem äußeren Ohrtrichter (2.1) und einem inneren Ohrtrichter (2.2), so daß durch einen schmalen Luftspalt (2.3) die entstehenden, flüchtigen Abbrandprodukte über ein Röhrchen (2.4) abgesaugt werden können. Ferner ist die Ohrtrichtereinheit (2) vom Otoskop (1) trennbar, so daß die Trichtergeometrien variabel wählbar sind. Ein Anschlußstück (4) verbindet das Otoskop (1) mit der Vario-Optik (5), mit deren Hilfe der Fokus über ein Schiebestück (5.1) variiert werden kann. Die Vario-Optik (5) kann ein schwenkbares Axikon (6) enthalten, welches wahlweise das Profil des Laserstrahls in einen Ring- oder Vollstrahl transformiert.
• - Abb. 2: Die Vario-Optik (5) besteht aus zwei optischen Elementen (5.1, 5.2), welche als Teleskop angeordnet und bei der ein Element als Schiebestück (5.1) ausgelegt ist. Ferner beinhaltet die Vario-Optik (5) ein schwenkbares Axikon (6) zur wahlweisen Transformierung des Strahlenbündnis in Voll- oder Ringprofil. Die Vario-Optik (5) geht über in den Spiegelgelenkarm oder in einen flexiblen Wellenleiter des Lasers.
• - Abb. 3: zeigt das Axikon (6), welches an zentraler Stelle drehbar gelagert ist, um das proximal eintreffende Strahlenbündel entweder in einen Ringstrahl (Abb. 3a) oder einen Vollstrahl (Abb. 3b) zu trans­ formieren.

Claims (6)

1. Laserotoskop (1) zur Perforation des Trommelfelles, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit einem externen Laser verbindbaren Otoskop-Handgriff (1, 1.1) ein wellenlängenselektiver Strahlteiler (3, 3.2) angeordnet ist, in dem die Strahlung eines Lasers im Spektralbereich zwischen 1,4 und 11 µm im wesentlichen rechtwinkelig umgelenkt wird, derart, daß die Beobachtung des Operationsfeldes durch den Strahlteiler hindurch mit sichtbarem Licht ohne Vignettierung möglich ist.

2. Laserotoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück zusätzlich eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Operationsfeldes enthält.

3. Laserotoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Otoskoptrichter (2) aufweist, der doppelwandig zur Absaugung der ent­ stehenden Rauchgase bei einer Laserapplikation ausgelegt ist.

4. Laserotoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Beobachtungsokular (3.1) aufweist, das ein Fadenkreuz als Visierhilfe enthält.

5. Laserotoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Laser ein Strahlführungssystem (5.3) aufweist und zwischen dieses und das Laserotoskop (1) ein Adapterstück (4) mit einer Teleskopoptik (5) gekoppelt ist, mit dem die Lage des Fokus distal vor dem Ende des Otoskoptrichters einstellbar ist.

6. Laserotoskop nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Adapterstück (4) zusätzlich ein schwenkbares Axikon (6) angeordnet ist, um einen voll- oder einen hohlzylinderförmigen Strahlquerschnitt erzeugen zu können.