Die vorliegende Erfindung betrifft einen chirurgischen Apparat zum Lösen und Entfernen von biologischem Gewebe von einem bestimmten, geschlossenen Körperbereich.
Es gibt zahlreiche chirurgische Operationen, bei denen ausgewählte Teile von ausserordentlich empfindlichen Geweben entfernt werden müssen, wobei das umgebende oder gesunde Gewebe nur minimal oder überhaupt nicht verletzt werden darf. Diese Forderung stellt sich besonders häufig bei Augenoperationen, wie beispielsweise bei Staroperationen und ähnlichen. Die bisher für solche Zwecke verwendeten Apparate sind unhandlich im Gebrauch und ihre Anwendung ist zeitraubend, zudem meist mit Verletzungen von benachbartem, gesundem Gewebe verbunden und führt oft zu Fehlschlägen.
Es wurden bereits Apparate mit einem schwingenden Element, zum Beispiel einem Meissel oder mechanische Impulse aussendenden Elementen, zum Schneiden von biologischem Material für verschiedene Zwecke verwendet. Zum Beispiel wurde ein Apparat mit einem schwingenden Element zusammen mit einem Brei zum Behandeln von Zähnen und in der Industrie in bestimmten, beschränkten Arbeitsgebieten mit einigem Erfolg verwendet. Es ist jedoch klar, dass wenn ein solcher Apparat in schwer zugänglichen Bereichen verwendet wird, durch eine Unachtsamkeit das dem zu entfernenden Gewebe benachbarte Gewebe verletzt werden kann.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen handlichen chirurgischen Apparat zum Lösen und Entfernen von biologischem Gewebe von einem bestimmten, geschlossenen Körperbereich zu schaffen, mit welchem Gewebe und Organe präzis und ohne Beschädigung des dem zu entfernenden Gewebe oder Organ benachbarten Gewebes operiert werden können.
Der eingangs erwähnte chirurgische Apparat ist erfindungsgemäss gekennzeichnet, durch ein von Hand zu führendes Düsenröhrchen mit einer distal angeordneten Düse, einem Pulsator zum Liefern von pulsierender Flüssigkeit mit einem Einlass und einem Auslass, eine mit dem Pulsatoreinlass verbundene Flüssigkeitsquelle, eine das Düsenröhrchen mit dem Pulsatorauslass verbindende flexible Leitung, ein Saugröhrchen mit einer zur Düse des Düsenröhrchens proximal angeordneten Einlassöffnung, eine Saugquelle und eine das Saugröhrchen mit der Saugquelle verbindende, flexible Leitung, wobei der Pulsator einen durch die Düse des Düsenröhrchens austretenden, pulsierenden Flüssigkeitsstrahl erzeugt, der eine Austrittsfrequenz von 1/4 Impuls pro Sekunde bis 333 Impulse pro Sekunde,
einen Austrittsdruck von 1 bis 246 kg/cm2 über Atmosphärendruck und eine Austrittsgeschwindigkeit von 15,2 bis 152 m/sec besitzt.
Die vorliegende Erfindung beruht wenigstens zum Teil auf der Entdeckung, dass verhärtetes, biologisches Gewebe in einem engbegrenzten Bereich aufgelöst oder sehr fein zerkleinert werden kann, wenn ein dünner, pulsierender Flüssigkeitsstrahl mit hoher Geschwindigkeit auf die betreffende Gewebestelle gerichtet und die Flüssigkeit des auftreffenden Strahls mit dem mitgerissenen oder emulgierten, zerkleinerten oder aufgelösten Gewebe abgesaugt wird. Der Behandlungsbereich kann sehr genau vorgegeben werden, so dass beim Behandeln eines Gewebeteils benachbartes oder darüberliegendes Gewebe nicht verschoben, abgetrennt oder in grossem Masse durchdrungen werden muss. Auch braucht im Vergleich zu bekannten chirurgischen Operationstechniken nur sehr wenig geschnitten zu werden.
Der Flüssigkeitsstrahl wird von einer sehr feinen Düse erzeugt und die Flüssigkeit mit dem mitgerissenen Gewebe wird ebenfalls über eine sehr dünne Saugleitung abgeführt. Vorteilhafterweise wird ein etwaiges Verstopfen der Saugleitung durch Gewebe dadurch beseitigt, dass die Richtung der Flüssigkeitsströmung in der Saugleitung umgekehrt wird, wenn ein plötzlicher, starker Druckabfall in dieser Leitung auftritt. Eine zu grosse Saugkraft kann ein Körperorgan, zum Beispiel ein Auge durch Zusammendrücken der Hornhaut, beschädigen. Der Flüssigkeitsstrahl gibt seine Energie rasch ab, wenn er auf eine nachgiebige Oberfläche trifft. Dies ist kritisch, besonders wenn gleichzeitig eine Saugkraft angewendet wird, wie beim Entfernen einer verhärteten Augenlinse, welche von nachgiebigem Gewebe umgeben ist.
Die Einlassöffnung des Saugröhrchens kann kreisringförmig sein und den Flüssigkeitsstrahl umgeben oder sie kann im Zentrum von konvergierenden Flüssigkeitsstrahlen oder benachbart einem Strahl entweder parallel oder senkrecht zu diesem angeordnet sein.
Der Apparat nach der vorliegenden Erfindung kann zur Behandlung von sehr empfindlichen und beschränkten Bereichen von schlechter Zugänglichkeit mit minimalem, sekundärem chirurgischem Aufwand verwendet werden, wobei Organe und Gewebe ohne Verletzung getrennt werden können, ohne dass schädliche Nebeneffekte und Risiken auftreten.
Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Apparats,
Fig. 2 einen Teil einer Schnittansicht, welche die Verwendung des Apparats nach der Fig. 1 bei der Behandlung einer Augenlinse zeigt,
Fig. 3 eine vergrösserte, teilweise geschnittene Ansicht der Düsen- und Saugspitze des Apparats nach der Fig. 1,
Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3 einer anderen Düsen- und Saugspitze,
Fig. 5 einen Schnitt längs der Schnittlinie 5-5 in der Fig. 4,
Fig. 6 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3 einer anderen Düsen- und Saugspitze und
Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3 einer weiteren anderen Düsen- und Saugspitze.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dargestellt.
In der Fig. 1 ist mit 10 der erfindungsgemässe Apparat bezeichnet, der mit grossem Vorteil zum Entfernen von unerwünschtem Gewebe von der Linse eines menschlichen Auges, wie grauem Star oder dergleichen, verwendbar ist. Der Apparat 10 umfasst ein dünnes Handinstrument 11, welches vom Chirurgen geführt wird und drei dünne Röhrchen, ein Düsenröhrchen 12, ein Saugröhrchen 13 und ein Baderöhrchen 14 aufweist, die an ihren Längsseiten zu einer Einheit verbunden sind. Die maximale Querabmessung dieser Einheit ist vorteilhafterweise nicht grösser als 3,75 mm. Jedes Röhrchen besitzt einen Innendurchmesser von 0,25 bis 1,63 mm und einen Aussendurchmesser von 0,5 bis 1,93 mm. Die Länge der Arbeitsspitze der Einheit beträgt für Augenbehandlungen vorteilhafterweise 19 mm. Diese Länge kann für andere chirurgische Anwendungen anders sein.
Das distale Ende des Düsenröhrchens 12 ist gebogen und geschlossen und neben dem Saugröhrchen 13 angeordnet, dessen distales Ende offen ist und etwas unter dem distalen Ende des Röhrchens 12 liegt. In den vereinigten, benachbarten Wänden der Röhrchen 12 und 13 ist eine Düse 16 vorgesehen, die parallel zur Saug- oder Einlassöffnung 17 des Saugröhrchens 13 gerichtet ist. Das Baderöhrchen 14 erstreckt sich nicht ganz über die volle Länge der Röhrchen 12 und 13 und ist an seinem distalen Ende mit kleinen Auslassöffnungen 18 versehen. Der Innendurchmesser der Düse 16 beträgt vorteilhafterweise 0,025 bis 0,25 mm.
Das proximale Ende des Düsenröhrchens 12 ist über eine flexible Hochdruckleitung 19 mit dem Auslass einer einstellba- ren Einrichtung 20 zur Lieferung einer pulsierenden Flüssigkeit verbunden, deren Einlass mit einem erhöht angeordneten Behälter 21 verbunden ist, der eine isotone Lösung der eingangs beschriebenen Art enthält. Die Einrichtung 20 kann jede bekannte Einrichtung sein, die pulsierende Flüssigkeit, wie weiter erwähnt, liefert, deren Impulsfrequenz, Impulsdauer, Druck und Austrittsgeschwindigkeit von Hand mittels Knöpfen oder mittels Fuss kontinuierlich einstellbar ist. Zum Beispiel kann die Einrichtung 20 eine Verdrängungspumpe, beispielsweise eine Kolbenpumpe, aufweisen, deren Hub einstellbar ist und die durch einen Elektromotor mit einstellbarer Geschwindigkeit angetrieben wird.
Die Pumpe kann mit einem einstellbaren Überlauf- oder Überdruckventil versehen sein, wodurch sich die oben genannten Parameter leicht einstellen lassen. Es können natürlich auch andere Einrichtungen mit gleichen Funktionen verwendet werden.
Das proximale Ende des Saugröhrchens 13 ist über ein flexibles Rohr 23 mit einer Vakuum- oder Saugpumpe 26 zum Absaugen von Flüssigkeit und von in dieser enthaltenen Gewebeteilchen aus dem Bereich der Saugöffnung 17 verbunden.
Für Augenbehandlungen hat sich ein Vakuum von 76 bis 304 mmHg als vorteilhaft erwiesen. Das Vakuum kann jedoch je nach Art der chirurgischen Anwendung variieren. Der Druck im Rohr 23 wird durch einen Druckfühler 24 abgefühlt, wobei, wenn die Saugkraft im Rohr 23 infolge Verstopfung des Röhrchens 13 oder des Rohres 23 über einen bestimmten Wert steigt, d. h. der Druck im Rohr 23 unter einen vorbestimmten Wert fällt, der Druckfühler veranlasst, dass die Saugpumpe 26 die Strömungsrichtung der Flüssigkeit im Röhrchen 12 und im Rohr 23 kurzzeitig umkehrt, um das die Verstopfung bewirkende Gewebe zu entfernen. Nach dem Ausstossen des das Rohr 23 oder Röhrchen 13 verstopfenden Gewebes arbeitet die Saugpumpe 26 wieder normal.
Die Umkehrung der Strömungsrichtung der Flüssigkeit kann auch in aufeinanderfolgenden bestimmten Intervallen erfolgen, bis das Rohr 23 und das Röhrchen 13 wieder frei sind, welcher Zustand durch den Druckfühler 24 angezeigt wird.
Das Baderöhrchen 14 ist über ein flexibles Rohr 27 und ein Ventil 29 mit einem erhöht angeordneten Behälter 28 verbunden, der eine geeignete Waschlösung enthält, zum Beispiel mit der Zusammensetzung der im Behälter 21 enthaltenen Lösung. Die Waschflüssigkeit hilft den Druck im Auge aufrechtzuerhalten und verhindert ein Zusammendrücken der Hornhaut. Die flexiblen Rohre 19, 23 und 27 sind zu einer hochflexiblen Anordnung verbunden, wodurch die Handhabung des Instruments 11 sehr erleichert wird.
Bei der Verwendung des Apparats 10 zur Behandlung eines Auges, zum Beispiel zum Entfernen eines grauen Stars, werden die üblichen Vorsichtsmassnahmen getroffen und ein kleiner Schnitt von etwa 4,4 mm in das darüberliegende Gewebe, zum Beispiel in die Hornhaut, gemacht, so dass das Instrument 11 in die optimale Berührung mit dem unerwünschten Gewebe gebracht werden kann. Die zu behandelnde Augenlinse L kann in ihrer normalen Stellung sein, wird jedoch vorteilhafterweise in die vordere Augenkammer vorfallen gelassen.
Das Instrument 11 wird durch den erwähnten Schnitt in Berührung mit dem unerwünschten Gewebe gebracht und der Pulsator sowie die Vakuumeinheit 26 betätigt, wobei das Ventil 29 geöffnet ist und die verschiedenen Parameter zur Erzielung von optimalen Behandlungsbedingungen nach Erfahrung und wie oben beschrieben eingestellt sind.
Durch die Düse 16 wird dann ein dünner, pulsierender Flüssigkeitsstrahl auf das unerwünschte Gewebe der Linse L gerichtet und dieses Gewebe zerkleinert, aufgelöst und emulgiert. Die das emulgierte Gewebe enthaltende Strahlflüssigkeit wird durch die Saugeinheit 26 abgesaugt. Die aus dem Röhrchen 14 strömende Flüssigkeit badet dabei das Auge in der gewünschten Weise. Das Instrument 11 wird so lange gehandhabt, bis das ganze unerwünschte Gewebe zerkleinert und entfernt ist.
Das Instrument 11 wird dann entfernt und die übliche, postoperative Behandlung vorgenommen. Falls ein grösseres Gewebestück losgelöst wird und das Röhrchen 13 verstopft, wird die Wirkung der Vakuumeinheit 26 in Abhängigkeit vom Druckfühler 24 umgekehrt, so dass das die Verstopfung bewirkende Gewebestück ausgestossen wird. Dieses Gewebestück wird dann durch den Flüssigkeitsstrahl weiter zerkleinert, so dass es nun ohne Schwierigkeit durch das Saugröhrchen 13 geht. Da das die Linse umgebende Gewebe weich und nachgiebig ist, wird die Strahlenergie von der Wand absorbiert, wenn der Flüssigkeitsstrahl vom zu entfernenden Gewebe abgelenkt wird.
Der Apparat nach den Fig. 4 und 5 unterscheidet sich vom Apparat 10 hauptsächlich durch den Aufbau des Instruments 32, welches dem Instrument 11 entspricht. Das Instrument 32 enthält zwei koaxiale Rohre, ein inneres Rohr 33 und ein äusseres Rohr 34, welche einen äusseren, kreisringförmigen Kanal 36 und einen inneren, koaxialen Kanal 37 begrenzen. Das distale Ende des äusseren Kanals ist durch eine kreisringförmige Stirnwand 38 geschlossen, welche mit in Umfangsrichtung verteilten Düsen 39 versehen ist, die auf einen gemeinsamen Punkt gerichtet sind, der mit den Kanälen 36 und 37 koaxial ist und vor diesen Kanälen liegt.
Der äussere Kanal 36 ist über eine flexible Leitung mit einem Pulsator verbunden, der dem Pulsator 20 entspricht, und der zentrale Kanal 37 ist über eine flexible Leitung mit einer Saugpumpe verbunden, die der Vakuumeinheit 26 entspricht.
Das Instrument 32 wird in ähnlicher Weise wie das Instrument 11 verwendet. Eine Vielzahl von pulsierenden Flüssigkeitsstrahlen 40 aus der Düse 39 konvergiert in einem Punkt auf dem unerwünschten Gewebe in der Linse L, um dieses Gewebe zu zerkleinern, wobei das zerkleinerte Gewebe von der Strahlflüssigkeit mitgerissen und über den zentralen Saugkanal 37 abgeführt wird.
Das in Fig. 6 dargestellte Instrument 41 unterscheidet sich vom zuletzt beschriebenen hauptsächlich dadurch, dass der pulsierende Flüssigkeitsstrahl aus einem axialen Rohr austritt und die das unerwünschte Gewebe enthaltende Flüssigkeit über ein das axiale Rohr umgebendes äusseres Rohr abgesaugt wird. Das Instrument 41 besitzt ein äusseres Saugrohr 42, das an seinem distalen Ende offen ist und über eine flexible Leitung mit einer Saugvorrichtung, entsprechend der Einheit 26 verbunden ist, und ein inneres, koaxiales Rohr 43, das an seinem distalen Ende geschlossen und mit einer Düse 44 versehen ist. Das Rohr 43 ist über eine flexible Leitung mit einem Pulsator, ähnlich dem Pulsator 20 verbunden. Das Instrument 41 wird auf die gleiche Weise verwendet, wie die früher beschriebenen Instrumente.
In der Fig. 7 ist ein weiteres Instrument zum Entfernen von unerwünschtem Gewebe dargestellt, welches sich von dem oben beschriebenen hauptsächlich dadurch unterscheidet, dass der pulsierende Flüssigkeitsstrahl fast tangential auf das Gewebe auftrifft und sich die Saugöffnung über eine relativ grosse Strecke über die Düse hinaus erstreckt. Das Instrument 46 nach der Fig. 7 besitzt drei starr aneinander befestigte Röhrchen 47, 48 und 49. Das Röhrchen 47 ist an seinem distalen Ende geschlossen und hat in seiner distalen Stirnwand eine Düse 50. Das Röhrchen 47 ist über ein flexibles Rohr mit einem Pulsator, ähnlich dem Pulsator 20 verbunden. Das zweite Röhrchen 48 ist längs des Röhrchens 47 angeordnet, erstreckt sich über das Vorderende des Röhrchens 47 hinaus und ist an seinem vorderen Ende abgeschlossen.
In der Seitenwand des Röhrchens 48 ist auf der Seite des Röhrchens 47 eine langgestreckte Saugöffnung 51 ausgebildet, die sich von einem Punkt vor dem distalen Ende des Röhrchens 47 bis praktisch zum distalen Ende des Röhrchens 48 erstreckt. Das Röhrchen 49 ist das Baderöhrchen und ist mit der Aussenseite des Röhrchens 48 verbunden. Das Röhrchen 49 ist mit in Längsrichtung voneinander im Abstand angeordneten Auslassöffnungen verse hen. Die Röhrchen 48 und 49 sind über flexible Rohre mit einer Vakuumeinrichtung, entsprechend der Einheit 26, bzw.
mit einem Badeflüssigkeit enthaltenden Behälter entsprechend dem Behälter 28 verbunden.
Das Instrument 46 wird in ähnlicher Weise wie die früher beschriebenen verwendet, ausser dass der pulsierende Flüssigkeitsstrahl in einem sehr stumpfen Winkel auf das zu behandelnde Gewebe auftrifft und die das entfernte Gewebe enthaltende Flüssigkeit auf die grosse Saugöffnung 51 richtet. Anstelle von getrennten Flüssigkeitsbehältern kann auch ein einziger Flüssigkeitsbehälter verwendet werden. Zum Erzeugen des Flüssigkeitsdrucks kann anstelle einer Pumpe ein im Behälter unter Druck gehaltene Flüssigkeit verwendet werden, wobei dann nur ein Pulsator notwendig ist. Anstelle eines zylindrischen Strahls, wie dargestellt, kann auch ein leicht konischer Strahl verwendet werden, jedoch soll die Auftreffstelle des Strahls so klein als möglich gehalten werden.
Ferner können anstelle der dargestellten, kreisförmigen Düsenöffnungen auch solche mit anderen Formen verwendet werden.
Der aus der Düse 16, 39, 44, 50 austretende Flüssigkeitsstrahl enthält üblicherweise kein abtragendes Material und besteht vorzugsweise aus einer isotonen Lösung von leichter Alkalität, zum Beispiel mit einem pH-Wert von etwa 7,4. Die Flüssigkeit kann jedoch erwünschte Zusätze wie Antiinfektionsmittel und Koagulierungsmittel enthalten. Die Impulsfrequenz des Strahles ist in weiten Grenzen einstellbar, abhängig vom speziellen Organ und liegt in einem Bereich von 1/4 Impuls pro Sekunde bis 333 Impulse pro Sekunde (20 000 Impulse pro Minute). Der Strahldruck beträgt 1 bis 246 kg/cm2 über Atmosphärendruck, vorzugsweise 8,75 bis 127 kg/cm2 über Atmosphärendruck. Die Strahlgeschwindigkeit beim Auftreffen beträgt 15,2 bis 152 m/sec.
Der Strahl hat im Auftreffpunkt einen Durchmesser von vorzugsweise 0,025 bis 0,25 mm und kann ein einzelner Strahl oder ein aus mehreren, konvergenten Teilstrahlen gebildeter Strahl sein. Das Volumen jedes Strahlimpulses kann 20 bis 0,25 Lambda betragen.
The present invention relates to a surgical apparatus for loosening and removing biological tissue from a specific, closed area of the body.
There are numerous surgical operations in which selected parts of extremely sensitive tissue have to be removed, with only minimal or no damage to the surrounding or healthy tissue. This requirement is particularly common in eye operations, such as cataract operations and the like. The devices that have hitherto been used for such purposes are cumbersome to use and their application is time-consuming, moreover usually associated with injuries to neighboring, healthy tissue and often leads to failure.
Apparatuses with a vibrating element, for example a chisel or elements emitting mechanical impulses, have been used to cut biological material for various purposes. For example, apparatus having a vibrating element along with a slurry for treating teeth has been used with some success in industry in certain limited fields of work. It is clear, however, that if such an apparatus is used in areas that are difficult to access, the tissue adjacent to the tissue to be removed can be injured by carelessness.
It is the object of the invention to provide a handy surgical apparatus for loosening and removing biological tissue from a specific, closed area of the body, with which tissue and organs can be operated on precisely and without damaging the tissue adjacent to the tissue or organ to be removed.
The surgical apparatus mentioned at the beginning is characterized according to the invention by a nozzle tube to be guided by hand with a distally arranged nozzle, a pulsator for supplying pulsating liquid with an inlet and an outlet, a liquid source connected to the pulsator inlet, a liquid source connecting the nozzle tube to the pulsator outlet flexible line, a suction tube with an inlet opening located proximally to the nozzle of the nozzle tube, a suction source and a flexible line connecting the suction tube to the suction source, the pulsator generating a pulsating liquid jet exiting through the nozzle of the nozzle tube, which has an exit frequency of 1 / 4 pulses per second to 333 pulses per second,
has an exit pressure of 1 to 246 kg / cm2 above atmospheric pressure and an exit speed of 15.2 to 152 m / sec.
The present invention is based at least in part on the discovery that hardened, biological tissue can be dissolved or very finely comminuted in a narrowly limited area if a thin, pulsating jet of liquid is directed at the relevant tissue site at high speed and the liquid from the incident jet is entrained or emulsified, comminuted or dissolved tissue is suctioned off. The treatment area can be specified very precisely, so that when treating a tissue part, adjacent or overlying tissue does not have to be displaced, severed or penetrated to a large extent. Also, compared to known surgical operation techniques, very little has to be cut.
The jet of liquid is generated by a very fine nozzle and the liquid with the tissue that is entrained is also removed via a very thin suction line. Any clogging of the suction line by tissue is advantageously eliminated in that the direction of the liquid flow in the suction line is reversed if a sudden, severe pressure drop occurs in this line. Too much suction can damage an organ, for example an eye, by squeezing the cornea. The liquid jet releases its energy quickly when it hits a flexible surface. This is critical, especially when simultaneously applying suction, such as removing a hardened lens of the eye surrounded by resilient tissue.
The inlet opening of the suction tube can be circular and surround the liquid jet or it can be arranged in the center of converging liquid jets or adjacent to a jet either parallel or perpendicular to this.
The apparatus of the present invention can be used to treat very sensitive and restricted areas of poor accessibility with minimal, secondary surgical effort, whereby organs and tissues can be separated without injury, with no harmful side effects and risks.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings show:
1 shows a perspective view of an apparatus according to the invention,
Fig. 2 is a part of a sectional view showing the use of the apparatus of Fig. 1 in the treatment of an eye lens;
3 shows an enlarged, partially sectioned view of the nozzle and suction tip of the apparatus according to FIG. 1,
FIG. 4 shows a view similar to FIG. 3 of another nozzle and suction tip,
FIG. 5 shows a section along the section line 5-5 in FIG. 4,
Fig. 6 is a view similar to Fig. 3 of another nozzle and suction tip and
FIG. 7 is a view similar to FIG. 3 of a further different nozzle and suction tip.
1 to 3, a preferred embodiment of the device according to the present invention is shown.
In FIG. 1, 10 denotes the apparatus according to the invention, which can be used with great advantage for removing unwanted tissue from the lens of a human eye, such as cataracts or the like. The apparatus 10 comprises a thin hand instrument 11 which is guided by the surgeon and has three thin tubes, a nozzle tube 12, a suction tube 13 and a bath tube 14, which are connected on their long sides to form a unit. The maximum transverse dimension of this unit is advantageously no greater than 3.75 mm. Each tube has an inside diameter of 0.25 to 1.63 mm and an outside diameter of 0.5 to 1.93 mm. The length of the working tip of the unit is advantageously 19 mm for eye treatments. This length may be different for other surgical applications.
The distal end of the nozzle tube 12 is bent and closed and is arranged next to the suction tube 13, the distal end of which is open and lies somewhat below the distal end of the tube 12. In the combined, adjacent walls of the tubes 12 and 13, a nozzle 16 is provided which is directed parallel to the suction or inlet opening 17 of the suction tube 13. The bath tube 14 does not extend completely over the full length of the tubes 12 and 13 and is provided with small outlet openings 18 at its distal end. The inside diameter of the nozzle 16 is advantageously 0.025 to 0.25 mm.
The proximal end of the nozzle tube 12 is connected via a flexible high-pressure line 19 to the outlet of an adjustable device 20 for supplying a pulsating liquid, the inlet of which is connected to an elevated container 21 which contains an isotonic solution of the type described above. The device 20 can be any known device which supplies pulsating liquid, as mentioned further, whose pulse frequency, pulse duration, pressure and exit speed can be continuously adjusted by hand by means of buttons or by means of a foot. For example, the device 20 can have a displacement pump, for example a piston pump, the stroke of which is adjustable and which is driven by an electric motor at an adjustable speed.
The pump can be equipped with an adjustable overflow or pressure relief valve, which makes it easy to set the above parameters. Of course, other devices with the same functions can also be used.
The proximal end of the suction tube 13 is connected via a flexible tube 23 to a vacuum or suction pump 26 for suctioning off liquid and the tissue particles contained therein from the area of the suction opening 17.
A vacuum of 76 to 304 mmHg has been shown to be beneficial for eye treatments. However, the vacuum can vary depending on the type of surgical application. The pressure in the tube 23 is sensed by a pressure sensor 24, and if the suction force in the tube 23 rises above a certain value as a result of clogging of the tube 13 or the tube 23, i. H. If the pressure in the tube 23 falls below a predetermined value, the pressure sensor causes the suction pump 26 to briefly reverse the flow direction of the liquid in the tube 12 and in the tube 23 in order to remove the tissue causing the blockage. After the tissue clogging the tube 23 or tube 13 has been expelled, the suction pump 26 operates normally again.
The reversal of the direction of flow of the liquid can also take place in successive specific intervals until the tube 23 and the tube 13 are free again, which state is indicated by the pressure sensor 24.
The bath tube 14 is connected via a flexible tube 27 and a valve 29 to a container 28 arranged at an elevated level, which contains a suitable washing solution, for example with the composition of the solution contained in the container 21. The washing liquid helps maintain the pressure in the eye and prevents the cornea from being compressed. The flexible tubes 19, 23 and 27 are connected to form a highly flexible arrangement, whereby the handling of the instrument 11 is made much easier.
When using the apparatus 10 to treat an eye, for example to remove a cataract, the usual precautionary measures are taken and a small incision of about 4.4 mm is made in the overlying tissue, for example in the cornea, so that the Instrument 11 can be brought into optimal contact with the unwanted tissue. The eye lens L to be treated can be in its normal position, but is advantageously allowed to protrude into the anterior chamber.
The instrument 11 is brought into contact with the undesired tissue through the aforementioned incision and the pulsator and the vacuum unit 26 are actuated, the valve 29 being open and the various parameters being set according to experience and as described above to achieve optimal treatment conditions.
A thin, pulsating jet of liquid is then directed through the nozzle 16 onto the undesired tissue of the lens L and this tissue is comminuted, dissolved and emulsified. The jet liquid containing the emulsified tissue is sucked off by the suction unit 26. The liquid flowing out of the tube 14 bathes the eye in the desired manner. The instrument 11 is manipulated until all of the undesired tissue has been broken up and removed.
The instrument 11 is then removed and the usual post-operative treatment carried out. If a larger piece of tissue is detached and the tube 13 clogs, the effect of the vacuum unit 26 is reversed as a function of the pressure sensor 24, so that the piece of tissue causing the blockage is expelled. This piece of tissue is then comminuted further by the liquid jet, so that it now passes through the suction tube 13 without difficulty. Since the tissue surrounding the lens is soft and pliable, the beam energy is absorbed by the wall when the jet of liquid is deflected away from the tissue to be removed.
The apparatus according to FIGS. 4 and 5 differs from the apparatus 10 mainly in the structure of the instrument 32, which corresponds to the instrument 11. The instrument 32 contains two coaxial tubes, an inner tube 33 and an outer tube 34, which delimit an outer, annular channel 36 and an inner, coaxial channel 37. The distal end of the outer channel is closed by an annular end wall 38 which is provided with circumferentially distributed nozzles 39 which are directed at a common point which is coaxial with the channels 36 and 37 and lies in front of these channels.
The outer channel 36 is connected via a flexible line to a pulsator, which corresponds to the pulsator 20, and the central channel 37 is connected via a flexible line to a suction pump, which corresponds to the vacuum unit 26.
The instrument 32 is used in a similar manner to the instrument 11. A plurality of pulsating liquid jets 40 from the nozzle 39 converges at a point on the undesired tissue in the lens L in order to comminute this tissue, the comminuted tissue being entrained by the jet fluid and discharged via the central suction channel 37.
The instrument 41 shown in FIG. 6 differs from the last described mainly in that the pulsating liquid jet emerges from an axial tube and the liquid containing the unwanted tissue is sucked off via an outer tube surrounding the axial tube. The instrument 41 has an outer suction tube 42, which is open at its distal end and is connected via a flexible line to a suction device, corresponding to the unit 26, and an inner, coaxial tube 43, which is closed at its distal end and with a nozzle 44 is provided. The tube 43 is connected to a pulsator, similar to the pulsator 20, via a flexible line. The instrument 41 is used in the same way as the instruments described earlier.
7 shows a further instrument for removing unwanted tissue, which differs from the one described above mainly in that the pulsating liquid jet hits the tissue almost tangentially and the suction opening extends over a relatively large distance beyond the nozzle . The instrument 46 according to FIG. 7 has three tubes 47, 48 and 49 rigidly attached to one another. The tube 47 is closed at its distal end and has a nozzle 50 in its distal end wall. The tube 47 is connected to a pulsator via a flexible tube , similar to the pulsator 20 connected. The second tube 48 is arranged along the tube 47, extends beyond the front end of the tube 47 and is closed at its front end.
In the side wall of the tube 48, on the side of the tube 47, an elongated suction opening 51 is formed, which extends from a point in front of the distal end of the tube 47 to practically the distal end of the tube 48. The tube 49 is the bath tube and is connected to the outside of the tube 48. The tube 49 is provided with outlet openings spaced apart from one another in the longitudinal direction. The tubes 48 and 49 are connected to a vacuum device, corresponding to the unit 26, or via flexible tubes.
connected to a tank containing bath fluid corresponding to the tank 28.
The instrument 46 is used in a manner similar to that described earlier, except that the pulsating jet of liquid impinges on the tissue to be treated at a very obtuse angle and directs the liquid containing the removed tissue onto the large suction opening 51. Instead of separate liquid containers, a single liquid container can also be used. To generate the liquid pressure, a liquid kept under pressure in the container can be used instead of a pump, in which case only a pulsator is necessary. Instead of a cylindrical jet, as shown, a slightly conical jet can also be used, but the point of impact of the jet should be kept as small as possible.
Furthermore, instead of the illustrated, circular nozzle openings, those with other shapes can also be used.
The liquid jet emerging from the nozzle 16, 39, 44, 50 usually does not contain any erosive material and preferably consists of an isotonic solution of slight alkalinity, for example with a pH of about 7.4. However, the liquid may contain desired additives such as anti-infectants and coagulants. The pulse frequency of the beam can be set within wide limits, depending on the specific organ and is in a range from 1/4 pulse per second to 333 pulses per second (20,000 pulses per minute). The jet pressure is 1 to 246 kg / cm2 above atmospheric pressure, preferably 8.75 to 127 kg / cm2 above atmospheric pressure. The jet speed on impact is 15.2 to 152 m / sec.
The beam has a diameter of preferably 0.025 to 0.25 mm at the point of impact and can be a single beam or a beam formed from several convergent partial beams. The volume of each beam pulse can be 20 to 0.25 lambda.