-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
Erfindung betrifft eine Phakoemulsifikationsvorrichtung, die zur
Regulierung der Übertragung des
Flüssigkeitsflusses
innerhalb einer Operationsstelle am Auge verwendet wird. Die Vorrichtung
umfasst eine Nadel, deren Außenfläche konvergiert
und deren innerer Kanal sich verjüngt.
-
Erörterung
des Standes der Technik
-
Eine
ganze Reihe von flüssigkeitsirrigierten ultraschallbetriebenen
Schneidevorrichtungen wurde für
ophthalmologische Operationstechniken wie z.B. die Phakoemulsifikation
entwickelt – ein
Verfahren zur Entfernung eines Katarakts durch operativen Einschnitt
in das Auge.
-
Bislang
wurde bei der Phakoemulsifikation ein Doppelkammer-Handstück verwendet,
bestehend aus einer hohlen Metallnadel, die von einer röhrenförmigen Manschette
umgeben ist. Die Nadel wird mittels Ultraschall mit ausgewählten Frequenzen
und Amplituden in Schwingung versetzt, um den Katarakt aufzubrechen,
der entfernt und durch eine Intraokularlinse ersetzt werden soll.
Das aufgebrochene Katarakt-Gewebe wird unter Anwendung von Saugkraft durch
das Nadelinnere angesaugt. Zur Spülung des Auges wird eine Flüssigkeit
durch die röhrenförmige Manschette
in das Auge infundiert. Die röhrenförmige Manschette
wurde bislang aus einem weichen Material wie etwa Silicon oder – was weniger
wünschenswert
ist – aus
einer harten Zusammensetzung wie etwa Metall oder Teflon hergestellt.
-
Phakoemulsifikationsnadeln
gibt es in vielen verschiedenen Formen. Einige sind gerade, doch verengt
sich der Durchmesser ihres Innenkanals in Richtung weg von der offenen
Spitze und in einem Abstand davon. Einige von diesen haben auch
eine Außenfläche, die
von der Spitze konvergiert, wobei sich der Durchmesser des Innenkanals über die
Länge dieser
Konvergenz verengt. Noch andere sind gewinkelt und haben einen inneren
Kanal mit konstantem Durchmesser.
-
Das
US-Patent Nr. 5 084 009 (Patent '009) mit
dem Titel FLUID INFUSION SLEEVE FOR USE DURING EYE SURGERY, ausgestellt
an Richard Mackool am 28. Januar 1992, dessen Inhalt hierin durch
Zitat erwähnt
sei, offenbart eine Silicon-Manschette und erörtert die Probleme, die von
dem Einschnitt herrühren,
der die nichtstarre, nachgiebige Silicon-Manschette zusammendrückt. Zu
diesen Problemen zählt,
dass die Manschette auf der vibrierenden Nadel in sich zusammenfällt, so
dass die mit ultrahohen Frequenzen schwingende Nadel an der Manschette
reibt und der Fließweg
der Spülung
zwischen Nadel und Manschette aufgrund der in sich zusammengefallenen
Manschette eingeengt wird.
-
Die
Manschette, durch welche die Spülung erfolgt,
d.h., die Zufuhr von Flüssigkeit
zum Auge, sollte aus einem weichen Material gefertigt sein, das sich
verformen kann, um sich der Kontur des Augenschnitts anzupassen
und dadurch das Auslaufen zu verhindern. Um zu verhindern, dass
die Manschette auf der vibrierenden Nadel in sich zusammenfällt, wird
in dem Patent '009
vorgeschlagen, die Nadel mit einer starren Manschette zu umgeben,
die zwischen die Nadel und die äußere weiche
Silicon-Manschette eingeschoben wird. Somit erfolgt das Zusammenfallen
der äußeren weichen
Silicon-Manschette auf der starren Manschette und nicht in reibendem
Kontakt mit der schwingenden Nadel.
-
Das
US-Patent Nr. 5 505 693 (Patent'693) mit
dem Titel "Method
and Apparatus For Reducing Friction and Heat Generation By an Ultrasonic
Device During Surgery",
ausgestellt an Richard Mackool am 9. April 1996, dessen Inhalt hierin durch
Zitat erwähnt sei,
offenbart eine weiche äußere Manschette
mit einer starren Auskleidung, wodurch die Notwendigkeit einer separaten
starren Manschette zwischen der äußeren Manschette
und der Nadel umgangen wird.
-
Die
Erfahrung des Anmelders, der buchstäblich Tausende von Katarakt-Operationen am Auge durchgeführt hat,
führte
ihn zu der Erkenntnis, dass im Laufe einer chirurgischen Operation
am Auge die Schläuche,
die von der chirurgischen Konsole zum Handstück des Phakoemulsifikationsinstruments
führen,
dafür anfällig sind,
dass sie vom medizinischen Personal unabsichtlich geknickt werden,
wenn sie aus weichem, nachgiebigem Material gefertigt sind, das
sich unter Druck elastisch ausdehnen kann. Zu diesen Schläuchen gehört der Infusionsschlauch
von der Flüssigkeitszufuhr
zum Handstück
und der Ableitungsschlauch vom Handstück zum Ableitungsbehälter oder
zur Absaugung. Es ist keine schwingende Nadel innerhalb dieser Schläuche vorhanden,
so dass kein Risiko besteht, dass es zu einem unerwünschten
reibenden Kontakt kommt, was Anlass gäbe zu der Lösung des Einschiebens einer
starren Manschette, um die Nadel zu umgeben, wie im Patent '009 gelehrt.
-
Das
Knicken kann zu ernsten Konsequenzen führen. Wird der Infusionsschlauch
geknickt, so kann ein nachfolgender Druckabfall zu einer Deflation
des Auges führen.
Eine solche Deflation könnte
zum Kollabieren bestimmter Augengewebe aufeinander oder auf dem
chirurgischen Instrument führen,
das sich in das Auge erstreckt. In jedem Falle sind die Gewebe, bei
denen eine Schädigung
aufgrund einer solchen Deflation am wahrscheinlichsten ist, die
Hornhaut, die Iris und die Linsenkapsel, die alle den Katarakt umgeben.
Die fragilen Zellen, die das Innere der Hornhaut auskleiden, sind
als Hornhautendothel bekannt und können vom Auge nicht regeneriert
werden. Eine Schädigung
des Hornhautendothels kann bleibende Schäden an der Hornhaut verursachen, die
zu Hornhauteintrübung
und Abnahme des Sehvermögens
führen.
Es kann dann eine Hornhaut-Transplantation
erforderlich sein.
-
Wird
der Ableitungsschlauch versehentlich geknickt oder – wie es üblicherweise
vorkommt – durch
aufgebrochenes Gewebe blockiert, so steht das Auge zwar immer noch
unter Druck, doch wird die chirurgische Operation eingestellt, bis
der Knick oder die Verstopfung beseitigt ist. Zum Zeitpunkt des Knickens
oder Blockierens fällt
jedoch der Druck ablaufseitig ab, so dass es nach Beseitigung des
Knicks oder der Verstopfung zu einem abrupten Anstieg der Abfließgeschwindigkeit
kommt, da das ablaufseitige Vakuum so wirkt, dass es dem Auge aufgrund
des Abfalls des zulaufseitigen Drucks Flüssigkeit entzieht. Das Auge
spürt diesen
plötzlichen
Abfall des zulaufseitigen Drucks, und es kommt leicht zu einer gewissen
Deflation, bis der normale Fluss wiedergeherstellt ist. Es wäre wünschenswert,
diese Deflation zu vermeiden, indem man den Infusionsschlauch sich
ausdehnen lässt,
so dass er mehr Flüssigkeit
behält,
und ihn elastische Energie entwickeln lässt, die nach dem Wiederfreiwerden
einen erhöhten
Fluss in das Auge bewirken und so dem abrupten Anstieg der Abfließgeschwindigkeit
nach Beseitigung des Knicks oder der Verstopfung entgegenwirken
kann. Ein weiches Material wie z.B. Silicon dehnt sich bei Druckaufbau
elastisch aus, so dass dessen Verwendung bevorzugt ist.
-
Nach
dem Lösen
der Verstopfung oder des Knicks zieht sich der gedehnte, weiche
Infusionsschlauch wieder zu seinem ungedehnten Zustand zusammen
und ergibt so ein vorübergehend
größeres Volumen
an Flüssigkeitsströmung pro
Sekunde als zugeführt
wurde, ehe der Knick oder die Verstopfung auftrat. Somit wird der
volumetrische Verlust an Flüssigkeit
während
des abrupten Anstiegs der Abfließgeschwindigkeit nach Beseitigung
des Knicks oder der Verstopfung durch das größere Volumen an Flüssigkeit,
das im gedehnten, weichen Infusionsschlauch ohne weiteres unter
Druck verfügbar
ist, besser kompensiert.
-
Das
US-Patent Nr. 5 685 841 (Patent '841), ausgestellt
an Richard Mackool am 11. November 1997, dessen Inhalt hierin durch
Zitat erwähnt
sei, bietet eine Lösung
für das
Problem des Knickens.
-
Die
Infusionsmanschette kann von kreisförmigem oder ellipsoidem Querschnitt
sein und besteht aus einem weichen, nachgiebigen Material. Vorzugsweise
ist eine starre, nicht komprimierbare Manschette von dieser Infusionsmanschette
umgeben und fungiert als Barriere zwischen der Infusionsmanschette und
der Nadel, falls die Infusionsmanschette in sich zusammenfällt, so
dass ein unerwünschter
reibender Kontakt verhindert wird.
-
Das
Patent '841 offenbart
ein herkömmliches Phakoemulsifikationshandstück, das
so ausgelegt ist, dass während
der gesamten chirurgischen Operation am Auge kontinuierlich Flüssigkeit
in das Auge gespült
und Flüssigkeit
und Gewebe aus dem Auge abgesaugt werden. Es besteht eine konzentrische Beziehung
zwischen der Nadel, der starren, nicht komprimierbaren Manschette
und der Infusionsmanschette. Das vordere Ende der Infusionsmanschette läuft spitz
zu. Im Handstück
ist ein Vibrationsantrieb vorhanden, um die Hohlnadel in eine Schwingungsbewegung
zu versetzen. Die Infusionsmanschette definiert eine Kammer zwischen
ihrer Innenwandung und der Außenseite
der schwingenden Hohlnadel. Die Spülung in das Auge erfolgt normalerweise
durch diese Kammer, und die Absaugung aus dem Auge erfolgt durch
die Nadel.
-
Die
Spülung
erfolgt von einer schwerkraftbeschickten Flüssigkeitszufuhr durch einen
Infusionsschlauch zum Handstück.
Die Absaugung erfolgt durch einen Ableitungsschlauch vom Handstück zu einem
Ableitungsbehälter.
In bekannter Weise ist ein Absperrventil bereitgestellt, damit das
Fließen
durch den Infusionsschlauch erfolgen kann. Die Flüssigkeitszufuhr
befindet sich in größerer Höhe als das Auge.
Es kann ein Pumpmechanismus vorhanden sein, der bei Aktivierung
Flüssigkeit
aus dem Auge durch den Ableitungsschlauch saugt.
-
Die
Schläuche
können
anfällig
sein für
unbeabsichtigtes Knicken durch das medizinische Personal, sofern
sie nicht aus einem nicht komprimierbaren Material bestehen. Tritt
das Knicken im Ableitungsschlauch auf, so wird die chirurgische
Prozedur gestoppt, doch bleibt das Auge unter Druck aufgebläht. Tritt
das Kni cken jedoch im Infusionsschlauch auf, so kommt es zu einem
Druckabfall im Auge, der zum Kollabieren desselben führt. Ein
derartiges Kollabieren führt
zu einem unerwünschten
Kontakt des Augengewebes.
-
Es
kann wünschenswert
sein, zumindest den Infusionsschlauch aus einem weichen, elastischen, dehnbaren
Material wie etwa Silicon zu bilden, um dem vorübergehenden Anstieg des Durchflusses entgegenzuwirken,
zu dem es schließlich
kommt, wenn der Abfluss durch den Ableitungsschlauch z.B. durch
Gewebefragmente blockiert ist. Tritt eine solche Verstopfung auf,
so nimmt der Druck nach der Verstopfung ab, so dass es bei Beseitigung
der Verstopfung zu einem vorübergehenden
Anstieg des Abflusses kommt. Durch solch ein plötzliches Wiederfreiwerden kommt
es leicht zu einer Deflation des Auges. Um dieser Deflation entgegenzuwirken,
könnte der
Infusionsschlauch so gefertigt sein, dass er sich bei einem Druckanstieg
ausdehnt, der bei einer Verstopfung des Abflusses durch den Ableitungsschlauch
auftritt. Bei Beseitigung der Verstopfung geht der Infusionsschlauch
durch elastische Kompression wieder in seinen ungedehnten Zustand
zurück
und gleicht dadurch den vorübergehenden
Anstieg des Abflusses aus.
-
WO-A-96/38091,
auf der die zweiteilige Form von Anspruch 1 beruht, betrifft eine
Phakoemulsifikationsnadel mit einem Ansaugloch auf einer Seite zur
Verstärkung
des Durchflusses, der zur Spitze gelangt. Die Nadel (16)
weist verschiedene Formen von Barrieren, Stauelementen und Stufen
auf, um die Schneid- und Saugwirkung innerhalb der Nadel zu erhöhen. Zur
Verstärkung
der Emulgierung des Katarakts durch die Ultraschallnadel sind zusätzliche
Oberflächen
im Innern der Ultraschallnadel vorgesehen, die die Wellen in die
gewünschte
Richtung lenken. Solche Oberflächen
sind Barrieren (42, 56), Stufen (54)
und Winkel (50) innerhalb der Ultraschallnadel, und diese
sind hilfreich zur Fokussierung der Ultraschallenergie über der
Ansaugöffnung,
um das Emulgieren von Kerngewebe und das Drücken des emulgierten Materials
in Richtung der Ansaugströmung
zu unterstützen.
-
Das
US-Patent Nr. 5 154 694 an Charles Kelman offenbart eine Gewebekürette zur
medizinischen Anwendung, bei der der Spitzenteil der Nadel gewinkelt
ist. Eine solche gewinkelte Nadel ist gegenwärtig von Alcon Laboratories
im Handel erhältlich. Der
Winkel an deren Produkt beträgt
22°, der
Außendurchmesser
der Nadel liegt zwischen 1,1 und 0,9 mm, und der Innendurchmesser
zwischen 0,9 und 0,6 mm. Der Abstand zwischen Winkel und Spitze beträgt etwa
4 mm. Die Spitze hat eine distale Öffnung mit einem Winkel, der
zwischen 0° (Öffnung senkrecht
zur Achse des gewinkelten Teils der Spitze) und 45° beträgt.
-
Das
US-Patent Nr. 3 589 363 an Banko und Kelman (Patent '363) offenbart ein
Handinstrument und ein Verfahren zum Ablösen und Entfernen von unerwünschtem
Material wie z.B. Gewebe von einer Körperstelle mit Hilfe eines
Spülflüssigkeitsstroms. Das
Instrument enthält
einen Vibrationsantrieb, der mit einem Längsschenkel verbunden ist,
der eine axiale Bohrung aufweist, die zu einer Mündung an deren hervorstehender
gerader Spitze führt,
sowie einen Kanal, der zu einer Öffnung
außen
am Schenkel führt,
so dass die axiale Schwingungsbewegung der Spitze bei axialem Druck
gegen das Gewebe dieses durch eine bohrhammerähnliche Wirkung aufbricht, um
durch einen Flüssigkeitsstrom
von einer Quelle zu der Stelle über
die eine Mündung
und Öffnung
und dessen Rückstrom
mit aufgebrochenem Gewebe über
die andere Mündung
und Öffnung
zu einer Ansaugquelle entfernt zu werden.
-
Die
Lehre des Patents '363
berücksichtigt das
Aufbrechen und Entfernen von kataraktösem Augenlinsengewebe mit Hilfe
bekannter chirurgischer Verfahren. Diese Verfahren werden durchgeführt mittels
Hornhautschnitt, der so klein wie möglich gehalten wird, um Patiententraumata
zu minimieren. In dieser Hinsicht ist es wünschenswert, alle Gewebetrümmer aus
der posterioren Kapsel zu entfernen.
-
Es
wurde jedoch gefunden, dass bei Verwendung des Instruments mit gerader
Spitze für
solche Zwecke diese Verfahren aufgrund der Unhandlichkeit bei der Positionierung
des Instruments in der Hand des Chirurgen unter den Bedingungen
der noch vorhandenen Schwingungen unbequem sind, besonders wenn
versucht wird, Teile des kataraktösen Linsengewebes in entfernten
Bereichen der hinteren Augenkammer in Relation zur festen Lage des
notwendigerweise kleinen Hornhautschnitts aufzubrechen. Diese Unhandlichkeit
führt zu
einer unbequemen Hand- und Fingerhaltung des Chirurgen beim Halten
des vibrierenden Instruments und bei dessen Führung bezüglich der festen Lage des Hornhautschnitts,
um das freie Ende seiner geraden Spitze in die richtige "frontale" Position zum Aufbrechen
des Linsengewebes im betreffenden, von Natur aus begrenzten räumlichen
Bereich zu bringen.
-
Zwar
kann das Instrument gemäß Patent '363 mit einem sich
radial erstreckenden, scharfen spitzen Vorsprung versehen sein,
doch wird dieser nur dazu verwendet, die vordere Wandung der die Linse
bedeckenden Kapsel durch eine hin- und herreißende Einwirkung einzureißen, um
vor der Einleitung des Gewebe aufbrechenden Vorgangs Zugang zur
Linse zu erhalten. Dieser Vorsprung wäre für das Aufbrechen der Hauptmasse
des Linsengewebes innerhalb seiner Kapsel wertlos, besonders wenn
man berücksichtigt,
dass der Vorsprung ein spitzes Ende aufweist und eine solche Lage
einnimmt, dass dieses Ende entfernt ist von der Spitze der Mündung, durch die
die Spülflüssigkeit
fließt.
-
Andererseits
erfolgt die hin- und herbewegende bohrhammerähnliche Einwirkung der geraden Spitze
des Instruments des Patents '363,
das zum eigentlichen Aufbrechen des Linsengewebes verwendet wird,
durch Schlagimpuls in axialer oder Längsrichtung senkrecht gegen
die Gewebeoberfläche
als Amboss, was von Natur aus zu einer groben Zertrümmerung
des Gewebes führt.
-
Aufgrund
dessen muss der Chirurg die Mühe auf
sich nehmen, die Spitze durch viele verschiedenartige Winkelpositionen
zu führen,
wobei sich der Schenkel durch den relativ kleinen Einschnitt erstreckt,
um in der Lage zu sein, die vordere Querfläche der längsgerichteten geraden Spitze
in eine "frontale" Lage zum Lin sengewebe
zu bringen, da die Schlagimpulswirkung von Natur aus so ist, dass
die axial schwingende Spitze frontal von Fläche zu Fläche die Gewebeoberfläche berührt. Auch
muss darauf geachtet werden, dass die Spitze nicht zu sehr gegen
die Gewebeoberfläche
der hinteren Kapsel gedrückt
wird, da zu befürchten
ist, dass unnötigerweise
etwas durchstochen oder anderweitig beschädigt wird, was eigentlich intakt
bleiben soll.
-
Gewünscht ist
es, die Nadel so zu gestalten, dass die Aushöhlungskräfte in der Nähe der Evakuierungsöffnung verstärkt werden,
die Widerstandsfähigkeit
gegen Ausfluss von Flüssigkeit
aus dem Auge erhöht
wird, der Flüssigkeitsanstieg
verringert wird, die Infusionskapazität verbessert wird, die Toleranzen
für starre
Manschetten erweitert werden und keine Muffen auf der Nadel vorhanden
sein müssen. Solche
Muffen sind auf einigen gerade ausgeführten Nadeln vorhanden und
wirken so, dass sie die starre Manschette zurückhalten und deren Vorwärtsbewegung
hin zum distalen Ende der Nadel verhindern.
-
Kurzbeschreibung
der Erfindung
-
Ein
Aspekt der Erfindung liegt in einer Phakoemulsifikationsnadel, die
hohl ist und in einer Evakuierungsöffnung endet und einen gebogenen
oder gewinkelten Teil in einem Abstand von der Evakuierungsöffnung aufweist.
Die Hohlnadel definiert einen inneren Kanal, der sich von der Evakuierungsöffnung hin
zum gewinkelten Teil, an demselben oder jenseits desselben verjüngt. Auch
die Außenfläche der
Nadel ist so gestaltet, dass sie in einer Richtung von der Evakuierungsöffnung hin
zum gebogenen oder gewinkelten Teil, an demselben oder jenseits
desselben konvergiert.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung sei auf die folgende Beschreibung und
die begleitenden Zeichnungen verwiesen, wobei der Umfang der Erfindung
in den beigefügten
Patentansprüchen
dargelegt ist.
-
1 ist
ein vergrößerter Teilgrundriss
einer erfindungsgemäßen Nadel.
-
2 ist
eine schematische Darstellung der Nadel von 1, die aus
einem Phakoemulsifikationsinstrument ragt.
-
Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
-
Betrachtet
man die Zeichnungen, so zeigt 1 eine Phakoemulsifikationsnadel 10,
die hohl ist und in einer Evakuierungsöffnung 12 endet und
einen gebogenen oder gewinkelten Teil 14 in einem Abstand
von der Evakuierungsöffnung 12 aufweist.
Die Nadel 10 definiert einen Kanal 16, der sich
entweder zwischen der Evakuierungsöffnung 12 und dem
gewinkelten Teil 14, am gewinkelten Teil 14 oder
am restlichen Teil 20 diametrisch verjüngt. Auch die Außenfläche 18 der
Nadel ist so gestaltet, dass sie sich ungefähr an der gleichen Stelle wie
der innere Kanal 16 diametrisch verjüngt. Danach ist der übrige Teil 20 der
Nadel gerade und hat einen konstanten inneren und äußeren Durchmesser.
Die Nadel 10 ist vorzugsweise metallisch.
-
Eine
Infusionsmanschette 22, die elastisch ist, umgibt den geraden
Teil 20. Gegebenenfalls kann eine starre Manschette 24 zwischen
dem geraden Teil 20 und der Infusionsmanschette 22 vorhanden sein,
um ein Zusammenfallen der Infusionsmanschette 22 auf dem
geraden Teil 20 zu verhindern. Eine solche starre Manschette
kann statt dessen auch an der Innenseite der Infusionsmanschette 22 befestigt
sein und so als starre Auskleidung dienen.
-
Der
Endpunkt der elastischen Infusionsmanschette 22 ist unerheblich
und kann variieren. Die Infusionsöffnungen der elastischen Infusionsmanschette 22 sollten
sich in der Nähe
des breiteren Teils der Nadel 10 befinden, um die Infusionskapazität zu maximieren.
-
Mit
der starren Manschette 24 können die weiche Infusionsmanschette 22 und
die Nadel 10, deren jeweiliger Aufbau und deren relative
Anordnung und Arbeitsweise mit der Lehre des Patents '009 übereinstimmen.
Ohne die starre Manschette 24 sollte die weiche Infusionsmanschette
eine starre Auskleidung in der Art aufweisen wie im Patent '693 gelehrt. In beiden
Fällen
ist die Nadel 10 vorzugsweise in der erfindungsgemäßen Art
gewinkelt.
-
Die
Erfahrung des Anmelders, der buchstäblich Tausende von Katarakt-Operationen am Auge durchgeführt hat,
führte
ihn zu der Erkenntnis, dass im Laufe einer chirurgischen Operation
am Auge die Phakoemulsifikationsnadel 10 von 1 die
folgenden Vorteile ergibt:
- (1) Aufgrund der
schlechteren hydrodynamischen Oberfläche der gewinkelten Spitze
werden größere Aushöhlungskräfte bzw.
-energie als bei gerade ausgestalteten Nadeln erzeugt. im Wesentlichen bedeutet
dies, dass je stumpfer ein schwingendes Objekt ist, desto größer die
Druckänderungen sind,
die sich vor dem Objekt entwickeln, wenn es sich in einer Flüssigkeit
sehr schnell vor- und zurückbewegt.
Es ist äußerst schwierig,
diese Zunahme der Aushöhlungskraft
(im Vergleich zu einer geraden Nadel) zu messen, doch nach der klinischen
Erfahrung des Anmelders in mehreren tausend Operationen sowohl mit üblichen
(geraden) als auch gewinkelten Nadelausführungen ist sie wahrscheinlich
in der Größenordnung
von 10-mal größer. Das
erhöhte
Ausmaß an
Energie ist das Ergebnis (a) der größeren Aushöhlung an der Spitze und (b)
der Tatsache, dass die hintere Fläche der Nadel in der Nähe ihrer
Spitze ebenfalls eine Aushöhlung
erzeugt, während
sie sich zurückbewegt,
so dass Aushöhlungskräfte und mechanische
Kräfte
sowohl vor als auch hinter der Nadel erzeugt werden, während sie
sich im Gewebe hin- und herbewegt.
- (2) Die erhöhte
Widerstandsfähigkeit
gegen Ausfluss von Flüssigkeit
aus dem Auge ist hilfreich bei der Begrenzung der Ausfließgeschwindigkeit
bei vakuumbasierten Saugquellen, die einen Flüssigkeitsstrom durch Erzeugung
einer konstanten Vakuumhöhe
schaffen. Die Widerstandsfähigkeit
gegen das Fließen
ist proportional zur Fläche
des Querschnitt-Teils der Nadel an einem beliebigen Ort. Wird daher
der Durchmesser auf die Hälfte verringert,
so wird die Fläche
auf 25% der ursprünglichen
Fläche
verringert (die Fläche
ist gleich 3,14 multipliziert mit dem Quadrat des Radius). Diese
Verringerung der Fläche
führt zu
einer verringerten Fließgeschwindigkeit
durch die Fläche,
und diese Verringerung der Fließgeschwindigkeit
wäre am
deutlichsten bei den höheren
Werten der Fließgeschwindigkeit,
die im Allgemeinen zum Zeitpunkt eines Flüssigkeitsanstiegs erkennbar
sind. Die höheren
Vakuumwerte, die sich kurz vor dem Flüssigkeitsanstieg entwickeln,
würden
daher durch den verengten Bereich tatsächlich abgemildert.
- (3) Verringerter Flüssigkeitsanstieg
zum Zeitpunkt des Lösens
einer Verstopfung aus der Ansaugleitung bei allen Typen von Ansaugpumpen,
wie z.B. Venturi, peristaltischen oder anderen Pumpen.
- (4) Verbesserte Infusionskapazität aufgrund der Verfügbarkeit
von zusätzlichem
Raum für
die Infusion von Flüssigkeit
in das Auge zwischen Nadel und umliegender(n) Infusionsmanschette(n).
Dieser zusätzliche
Raum befindet sich zwischen der Außenfläche der Nadel und der Innenfläche der äußeren Infusionsmanschette.
Je größer die
Fläche
ist, die für
die um die Nadel vorbeigehende Infusionsflüssigkeit verfügbar ist,
desto größer ist die
Infusionskapazität.
Die Grenze hierfür
wäre, dass
sich diese Fläche
der Fläche
annäherte,
die gleich dem engsten Teil der Infusionsleitung an einem beliebigen
Punkt ist, d.h., die maximale Infusionskapazität wäre er reicht. Praktisch heißt dies, der "Flaschenhals" bei den gegenwärtigen Systemen,
die in der Augenchirurgie verwendet werden, ist stets der Bereich
zwischen der Nadel und der/den Manschette(n).
- (5) Die Toleranzen für
starre Manschetten werden erweitert, wodurch es einfacher wird,
diese Kombinationen aus Manschette und Spitze zu entwerfen und herzustellen.
Die weiteren Toleranzen ergeben sich aus dem erhöhten Abstand, der zwischen
der Außenfläche der
Nadel und der Innenfläche
der äußeren Infusionsmanschette
geschaffen wird. Vorzugsweise sollte die Fläche zwischen der Innenfläche der äußeren Infusionsmanschette und
der Außenfläche der
Nadel wenigstens gleich dem Abstand (der Fläche) desjenigen Infusionsschlauchs
sein, der am engsten ist (die kleinste Gesamtfläche hat).
- (6) Es bedarf keiner Muffe auf der Nadel, um die starre Manschette
zurückzuhalten,
da die starre Manschette durch den breiteren, volleren Teil der Nadel
an der Vorwärtsbewegung
gehindert wird. Die konvergierende Außenfläche der Nadel hat die Wirkung,
dass sie die starre Manschette daran hindert, vorwärts über den
gewinkelten Teil der Nadel und in das Auge zu rutschen. Daher ist
kein anderes Hilfsmittel notwendig (wie z.B. Anschrauben der Manschette
oder Ansetzen eines restriktiven, erhöhten Bereichs auf der Oberfläche der Nadel),
um zu verhindern, dass dieses höchst
unerwünschte
Ereignis eintritt.
-
Allerdings
erstreckt sich die Infusionsmanschette nur bis zum Punkt des Winkels,
und somit hat der breitere Durchmesser der Nadel jenseits des Winkels
(d.h., hin zur Spitze der Nadel) keinen Einfluss auf die Infusionskapazität. Wird – zum Zweck der
Erörterung – der äußere Durchmesser
der Nadel von 1,0 mm auf 0,6 mm verringert, so wird die von der Nadel
eingenommene Fläche
innerhalb der Manschette um nahezu zwei Drittel verringert. Somit könnte eine
starre Manschette mit kleinerem Durchmesser verwendet werden, und
die Fläche
zwischen der nach außen
gewandten O- berfläche der
starren Manschette und der nach innen gewandten Oberfläche der äußeren Manschette
würde sich
erhöhen. Diese
Fläche
ist der "Flaschenhals"-Bereich, der durch
Erhöhen
seiner Flächenabmessung
die Infusionskapazität
deutlich erhöht.
-
2 zeigt
schematisch die Nadel von 1 in Position,
gehalten von den Flanken eines Phakoemulsifikationshandstücks 26.
Der Kürze
wegen sind die Details des Aufbaus des Phakoemulsifikationshandstücks 26 weggelassen,
da sie dem Üblichen
entsprechen. Das heißt,
es hat eine Infusionseinlassöffnung 28,
eine Evakuierungsauslassöffnung 30 und
einen Motor 32, um die Nadel 10 in eine Schwingungsbewegung
zu versetzen.