DE-102024132078-A1 - Ophthalmochirurgisches Handstück zum Behandeln einer Linse eines Auges

Abstract

Die Erfindung betrifft ein ophthalmochirurgisches Handstück (2) zum Behandeln einer Linse (31) eines Auges (29), ein ophthalmochirurgisches System (1) sowie ein Verfahren. Das Handstück (2) umfasst ein Verbindungsstück (70), an das eine Nadel (20) mit einer Nadelspitze (21) montiert ist und das mit einer Schwingungserzeugungseinrichtung (22) gekoppelt ist; und die Schwingungserzeugungseinrichtung (22), die über das Verbindungsstück (70) die Nadel (20) zu einer Schwingung anregen kann. Das Handstück (2) kann in einem Hochenergiemodus (42), in dem zumindest mittels eines ersten Piezoelements (24) die Schwingungskomponenten angeregt werden, und in einem Niedrigenergiemodus (44), in dem zumindest mittels eines zweiten Piezoelements (23) die Schwingungskomponenten angeregt werden, betrieben werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Handstück (2) in einem Vorspannungsmodus betrieben werden, in dem das erste Piezoelement (24) und/oder das zweite Piezoelement (23) durch Ansteuern zumindest einer piezobasierten Vorspannungseinrichtung (35) mit einer Vorspannung beaufschlagt wird.

Inventors

• Philipp Madlinger
• Michael Kircher
• Christian Diekow

Assignees

• CARL ZEISS MEDITEC AG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241105

Claims (10)

1. Ophthalmochirurgisches Handstück (2) zum Behandeln einer Linse (31) eines Auges (29) mit zumindest folgenden zu einer Schwingung anregbaren Schwingungskomponenten: - einem Verbindungsstück (70), an das eine Nadel (20) mit einer Nadelspitze (21) montiert ist und das an einem der Nadel (20) abgewandten Ende mit einer Schwingungserzeugungseinrichtung (22) gekoppelt ist; und - der Schwingungserzeugungseinrichtung (22), die dazu ausgebildet ist, über das Verbindungsstück (70) die Nadel (20) zu der Schwingung anzuregen; wobei das Handstück (2) dazu ausgebildet ist: - in einem Hochenergiemodus (42) betrieben zu werden, in dem zumindest die Schwingungskomponenten mit einer Frequenz in einem vorgegebenen ersten Frequenzbereich schwingen, sodass ein Energieeintrag ins Auge (29) größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, wobei die Schwingungserzeugungseinrichtung (22) dazu ausgebildet ist, im Hochenergiemodus (42) zumindest mittels eines ersten Piezoelements (24) der Schwingungserzeugungseinrichtung (22) die Schwingungskomponenten anzuregen; und - in einem Niedrigenergiemodus (44) betrieben zu werden, in dem zumindest die Schwingungskomponenten mit einer Frequenz in einem vom ersten Frequenzbereich verschiedenen vorgegebenen zweiten Frequenzbereich schwingen, sodass der Energieeintrag ins Auge (29) kleiner als der vorgegebene Grenzwert ist, wobei die Schwingungserzeugungseinrichtung (22) dazu ausgebildet ist, im Niedrigenergiemodus (44) zumindest mittels eines vom ersten Piezoelement (24) verschiedenen zweiten Piezoelements (23) der Schwingungserzeugungseinrichtung (22) die Schwingungskomponenten anzuregen; und/oder - in einem Vorspannungsmodus betrieben zu werden, in dem die Schwingungserzeugungseinrichtung (22) dazu ausgebildet ist, das erste Piezoelement (24) und/oder das zweite Piezoelement (23) durch Ansteuern zumindest einer piezobasierten Vorspannungseinrichtung (35) der Schwingungserzeugungseinrichtung (22) mit einer Vorspannung zu beaufschlagen, sodass mittels des mit der Vorspannung beaufschlagten Piezoelements (24, 23) die Nadelspitze (21) mit weniger elektrischer Energie zu einer vorgegebenen Schwingung anregbar ist verglichen mit ebendiesem Piezoelement (24, 23) ohne die Beaufschlagung.
2. Ophthalmochirurgisches Handstück (2) nach Anspruch 1 , wobei die Schwingungserzeugungseinrichtung (22) im Hochenergiemodus (42) und Niedrigenergiemodus (44) betreibbar und dazu ausgebildet ist, im Hochenergiemodus (42) zusätzlich mittels des zweiten Piezoelements (23) die Schwingungskomponenten anzuregen und/oder im Niedrigenergiemodus (44) zusätzlich mittels des ersten Piezoelements (24) die Schwingungskomponenten anzuregen.
3. Ophthalmochirurgisches Handstück (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schwingungserzeugungseinrichtung (22) im Hochenergiemodus (42) und Niedrigenergiemodus (44) betreibbar ist und dazu ausgebildet ist, im Hochenergiemodus (42) die Schwingungskomponenten derart anzuregen, dass die Hohlnadelspitze (21) mit einer ersten Frequenz (43) schwingt, wobei die erste Frequenz (43) insbesondere zwischen 36 Kilohertz und 45 Kilohertz liegt, und/oder im Niedrigenergiemodus (44) die Schwingungskomponenten derart anzuregen, dass die Nadelspitze (21) mit einer von der ersten Frequenz (43) verschiedenen zweiten Frequenz (45, 46) schwingt, wobei die zweite Frequenz (45, 46) insbesondere zwischen 50 Hertz und 1 Kilohertz, zwischen 2 Kilohertz und 10 Kilohertz oder zwischen 60 Kilohertz und 80 Kilohertz liegt.
4. Ophthalmochirurgisches Handstück (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schwingungserzeugungseinrichtung (22) im Hochenergiemodus (42) und Niedrigenergiemodus (44) betreibbar ist und das ophthalmochirurgische Handstück (2) eine Steuervorrichtung (26) aufweist, die dazu ausgebildet ist, zwischen dem Hochenergiemodus (42) und dem Niedrigenergiemodus (44) zu wechseln, wenn zumindest eine von folgenden Bedingungen erfüllt ist: - eine Frequenzverschiebung liegt vor, aufgrund der die Schwingung der Nadelspitze (21) von einem vorgegebenen Schwingungsverhalten abweicht; - die Nadelspitze (21) ist als Hohlnadel ausgebildet und eine Okklusion an der Nadelspitze (21) wird erkannt; - eine Temperatur an der Nadelspitze (21) liegt in einem vorgegebenen Temperaturbereich; - ein Kataraktgrad der Linse (31) des zu behandelten Auges (29) liegt in einem vorgegebenen Kataraktgradbereich.
5. Ophthalmochirurgisches Handstück (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schwingungserzeugungseinrichtung (22) im Vorspannungsmodus betreibbar ist und die zumindest eine piezobasierte Vorspannungseinrichtung (35) zumindest eine piezobasierte Unterlegscheibe aufweist, die dazu ausgebildet ist, durch eine Änderung einer Dicke (36) der Unterlegscheibe das jeweilige Piezoelement (24, 23) mit der Vorspannung zu beaufschlagen, wobei die Änderung der Dicke (36) durch Anlegen einer vorgegebenen elektrischen Spannung an der Unterlegscheibe vorgebbar ist.
6. Ophthalmochirurgisches Handstück (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das ophthalmochirurgische Handstück (2) zumindest eine mechanische Vorspannungseinrichtung (37) aufweist, die das jeweilige Piezoelement (24, 23) mit einer vorgegebenen Vorspannung beaufschlagt, wobei die zumindest eine mechanische Vorspannungseinrichtung (37) insbesondere als Schraubenmutter ausgebildet ist.
7. Ophthalmochirurgisches Handstück (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das jeweilige Piezoelement (24, 23) mehrere Piezoringe (34) umfasst, die nebeneinander in einem Teilbereich (40) des Verbindungsstücks (70), insbesondere auf einer Außenwand (39) des Verbindungsstücks (70), angeordnet sind.
8. Ophthalmochirurgisches Handstück (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das ophthalmochirurgische Handstück (2) zumindest ein Abstandshalteelement (38) aufweist, das zwischen dem ersten Piezoelement (24) und dem zweiten Piezoelement (23) angeordnet ist und diese voneinander räumlich trennt, wobei das Abstandshalteelement (38) insbesondere als Hülse ausgebildet ist, die auf einer Außenwand (39) des Verbindungsstücks (70) angeordnet ist.
9. Ophthalmochirurgisches System (1) zur Behandlung eines Auges (29), mit zumindest: - einem ophthalmochirurgischen Handstück (2) zum Behandeln einer Linse (31) des Auges (29) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und - einer Konsole (3); wobei das ophthalmochirurgische Handstück (2) zumindest mit der Konsole (3) koppelbar ist.
10. Verfahren zum Betreiben eines ophthalmochirurgischen Handstücks (2) zum Behandeln einer Linse (31) eines Auges (29), wobei das Handstück (2) zumindest folgende zu einer Schwingung anregbare Schwingungskomponenten umfasst: ein Verbindungsstück (70), an das eine Nadel (20) mit einer Nadelspitze (21) montiert ist und das an einem der Nadel (20) abgewandten Ende mit einer Schwingungserzeugungseinrichtung (22) gekoppelt ist, und die Schwingungserzeugungseinrichtung (22), die dazu ausgebildet ist, über das Verbindungsstück (70) die Schwingungskomponenten zu einer Schwingung anzuregen, wobei das Handstück (2): - in einem Hochenergiemodus (42) betreibbar ist, in dem die Schwingungskomponenten mit einer Frequenz in einem vorgegebenen ersten Frequenzbereich schwingen, sodass ein Energieeintrag ins Auge (29) größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, wobei die Schwingungserzeugungseinrichtung (22) im Hochenergiemodus (42) zumindest mittels eines erstes Piezoelements (24) der Schwingungserzeugungseinrichtung (22) die Schwingungskomponenten anregt; und - in einem Niedrigenergiemodus (44) betreibbar ist, in dem die Schwingungskomponenten mit einer Frequenz in einem vom ersten Frequenzbereich verschiedenen vorgegebenen zweiten Frequenzbereich schwingen, sodass der Energieeintrag ins Auge (29) kleiner als der Grenzwert ist, wobei die Schwingungserzeugungseinrichtung (22) im Niedrigenergiemodus (44) zumindest mittels eines vom ersten Piezoelement (24) verschiedenen zweiten Piezoelements (23) der Schwingungserzeugungseinrichtung (22) die Schwingungskomponenten anregt; und/oder - in einem Vorspannungsmodus betreibbar ist, in dem die Schwingungserzeugungseinrichtung (22) das erste Piezoelement (24) und/oder das zweite Piezoelement (23) durch Ansteuern zumindest einer piezobasierten Vorspannungseinrichtung (35) der Schwingungserzeugungseinrichtung (22) mit einer Vorspannung beaufschlagt, sodass mittels des mit der Vorspannung beaufschlagten Piezoelements (24, 23) die Nadelspitze (21) mit weniger elektrischer Energie zu einer vorgegebenen Schwingung anregbar ist verglichen mit ebendiesem Piezoelement (24, 23) ohne die Beaufschlagung.

Description

Die Erfindung betrifft ein ophthalmochirurgisches Handstück zum Behandeln einer Linse eines Auges. Zudem betrifft die Erfindung ein ophthalmochirurgisches System mit einem derartigen Handstück sowie ein Verfahren zum Betreiben eines ophthalmochirurgischen Handstücks zum Behandeln einer Linse eines Auges. Ein ophthalmochirurgisches System eignet sich dazu, ein Auge eines Patienten zu behandeln, zum Beispiel im Rahmen einer Kataraktoperation, bei der das Auge des Patienten eine Augenlinsentrübung aufweist, die als Katarakt oder grauer Star bezeichnet wird. Besonders verbreitet ist in diesem Zusammenhang die Phakoemulsifikation, bei der eine dünne Nadel, insbesondere eine Hohlnadel, in einen Kapselsack des zu behandelnden Auges eingeführt wird und in dem Kapselsack zu mechanischen Schwingungen angeregt wird. Die Nadel, die im Bereich einer Nadelspitze der Nadel in das Auge eingeführt wird, ist Teil eines ophthalmochirurgischen Handstücks. Die Linse des Auges wird mithilfe der schwingenden Nadelspitze zertrümmert, wodurch Linsenpartikel im Auge freigesetzt werden. Die freigesetzten Linsenpartikel werden über eine Aspirationsleitung des ophthalmochirurgischen Systems abgesaugt. Gleichzeitig wird dem Auge ein Irrigationsfluid über eine Irrigationsleitung des ophthalmochirurgischen Systems zugeführt. Sobald die Linse vollständig aus dem Auge entfernt ist, kann in den entleerten Kapselsack eine neue künstliche Linse eingesetzt werden. Dies bewirkt beispielsweise, dass der behandelte Patient ein verbessertes Sehvermögen erreichen kann im Vergleich zu seinem Sehvermögen vor der Operation. Während der Operation kann beispielsweise aufgrund einer Stärke der Schwingung der Nadelspitze und/oder aufgrund einer Dauer der Operation eine hohe Wärmeentwicklung auftreten. Diese kann dazu führen, dass zum Beispiel an die Nadelspitze angrenzendes Gewebe und/oder die von der Nadelspitze durchstochene Hornhaut so stark erwärmt wird, dass Verbrennungen auftreten können, durch die der Patient gegebenenfalls bleibende Schäden erhalten könnte. Eine solch starke Wärmeentwicklung ist daher zu unterbinden. Die US 2021/0196515 A1 zeigt ein chirurgisches Instrument für eine Phakoemulsifikation. Das Instrument umfasst eine Zweifrequenz-Spannungserzeugungsschaltung, die einen Niederfrequenz-Spannungspfad mit einem Niederfrequenz-LC-Netzwerk und einen Hochfrequenz-Spannungspfad mit einem Hochfrequenz-LC-Netzwerk umfasst. Die US 8,545,528 B2 zeigt ein System zur Durchführung eines augenchirurgischen Verfahrens. Das System umfasst eine Mehrfrequenz-Signalquelle, einen konfigurierbaren abgestimmten Ausgangsfilter, der mit der Mehrfrequenz-Signalquelle verbunden ist, und ein Mehrfrequenz-Ultraschall-Handstück. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels derer ein Wärmeeintrag in das Auge niedrig gehalten werden kann. Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein ophthalmochirurgisches Handstück zum Behandeln einer Linse eines Auges. Das ophthalmochirurgische Handstück kann von einem ophthalmochirurgischen System umfasst sein. Das ophthalmochirurgische Handstück kann von einer behandelnden Person zumindest teilweise in das Auge eines Patienten während einer Operation, insbesondere während einer Phakoemulsifikation, eingeführt werden. Das ophthalmochirurgische Handstück umfasst mehrere zu einer Schwingung anregbaren Schwingungskomponenten. Im Folgenden werden einzelne Schwingungskomponenten beschrieben. Weitere Schwingungskomponenten, die über die beschriebenen Schwingungskomponenten hinausgehen, sind möglich. Das ophthalmochirurgische Handstück umfasst als eine der Schwingungskomponenten ein Verbindungsstück, an dem eine Nadel mit einer Nadelspitze montiert ist. Die Nadel mit der Nadelspitze sind ebenfalls Schwingungskomponenten. Das Verbindungsstück ist zum Beispiel ein Horn. Das Verbindungsstück, insbesondere das Horn, und die Nadel bilden zusammen eine Sonotrode. Die Nadel ist in einem bevorzugten Beispiel als Hohlnadel ausgebildet. Sie weist in diesem Beispiel eine Hohlnadelspitze auf. Die Nadelspitze ist an einem dem Verbindungsstück abgewandten Ende der Nadel angeordnet. Das Verbindungsstück ist an einem der Nadel abgewandten Ende mit einer Schwingungserzeugungseinrichtung des ophthalmochirurgischen Handstücks gekoppelt. Die Schwingungserzeugungseinrichtung ist eine Schwingungskomponente des ophthalmochirurgischen Handstücks. Die Schwingungserzeugungseinrichtung ist dazu ausgebildet, über das Verbindungsstück die Nadel zu einer Schwingung anzuregen. Die Schwingung kann eine longitudinale und/oder einer torsionale Schwingung sein. In einem Beispiel kann die Schwingungserzeugungseinrichtung zusätzlich oder alternativ dazu das Verbindungsstück mit der Nadel zu einer transversalen Schwingung anregen. Die Schwingungserzeugungseinrichtung kann einen Wandler aufweisen oder einen Wandler bilden, der dem ophthalmochirurgischen Handstück bereitges