WO2007073802A1 - Method for illuminating the site of an operation, illumination device and surgical instrument - Google Patents

Method for illuminating the site of an operation, illumination device and surgical instrument Download PDF

Info

Publication number
WO2007073802A1
WO2007073802A1 PCT/EP2006/010878 EP2006010878W WO2007073802A1 WO 2007073802 A1 WO2007073802 A1 WO 2007073802A1 EP 2006010878 W EP2006010878 W EP 2006010878W WO 2007073802 A1 WO2007073802 A1 WO 2007073802A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid
line
distal end
site
flowing
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/010878
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Obrebski
Original Assignee
Carl Zeiss Surgical Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Surgical Gmbh filed Critical Carl Zeiss Surgical Gmbh
Publication of WO2007073802A1 publication Critical patent/WO2007073802A1/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/00736—Instruments for removal of intra-ocular material or intra-ocular injection, e.g. cataract instruments
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/30—Devices for illuminating a surgical field, the devices having an interrelation with other surgical devices or with a surgical procedure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/032—Optical fibres with cladding with or without a coating with non solid core or cladding

Definitions

  • the present invention relates to a method for illuminating an operating site with illumination radiation, a lighting device for illuminating an operating site and a surgical instrument with such a lighting device.
  • the illumination of an operation site i. A body site where surgery is performed is of great importance because optimum conditions are only achievable for the surgeon under optimal illumination. Illumination by means of an operating lamp arranged above the operating table is not optimal insofar as shadows of the surgical site, for example by the hand of the operating surgeon, can not always be excluded. In particular, in microsurgical and minimally invasive procedures shading may complicate the surgeon's work. In addition, surgical lamps are far removed from the surgical site and not always spatially displaced so that the surgical site can be illuminated as desired by the doctor. Also, the light field, as well as the spectral distribution and the intensity of illumination in surgical lamps are not always optimally adjusted.
  • US 5,275,593 describes a device for ophthalmic surgery, so the eye surgery, in which a metal cannula is present, which forms a flow path for a fluid.
  • a metal cannula is present, which forms a flow path for a fluid.
  • an optical fiber is arranged, which directs light from a lighting device directly to the distal end of the cannula.
  • the Device comprises an irrigation tube, which is arranged centrally in an aspiration tube.
  • the aspiration tube is surrounded by a photoconductive sheath which illuminates the illumination light to the distal end of the two
  • US 6,080,143 describes a phaco tip with a sleeve having a distal end to be inserted into an eye. Through the sleeve, an optical fiber bundle and an aspiration / irrigation line are guided to the distal end of the sleeve.
  • WO2005 / 027740 A1 describes a surgical irrigation / aspiration and illumination device.
  • the device has a tube which forms an irrigation or aspiration line.
  • the jacket of the tube is made of a photoconductive material so that illumination light can be passed through the sheath to the distal end of the tube, and thus to the surgical site.
  • Similar devices are also described in US 6,569,089 B1, US 4,872,837 and US 5,931,670.
  • the light guide is formed by the jacket of an irrigation or aspiration line, this limits the choice of possible materials for the jacket. This may, for example, entail disadvantages with regard to the sterilizability and / or the mechanical properties of the material.
  • the object of the present invention is therefore to provide an alternative method for illuminating the surgical site, with which the illumination radiation can be brought up to the surgical site.
  • the first object is achieved by a method for illuminating an operating site according to claim 1, the second object by a lighting device according to claim 7 and the third object by a surgical instrument according to claim 13.
  • the dependent claims contain advantageous embodiments of the invention.
  • a liquid flowing through the liquid line is supplied to the surgical site via at least one fluid line with a distal end facing the surgical site and / or removed from the surgical site.
  • the illumination radiation is coupled from the distal end of the fluid conduit toward the distal end of the fluid conduit into the flowing fluid used as the light guiding medium.
  • the flowing liquid can be used inside and / or outside the liquid line for guiding the illumination radiation.
  • illumination radiation comes, for example, visible light, UV light, or infrared radiation in question.
  • it may have a spectral distribution which is also set in a targeted manner.
  • the coupling of laser radiation as illumination radiation is basically possible. The latter may be useful, for example, to bring about a contrast improvement in the surgical site.
  • the illumination radiation can be coupled into the liquid line in a directional manner, ie the coupling takes place in such a way that the direction of an illumination beam entering the liquid is maintained when it enters the liquid.
  • This can be realized by suitable coupling optics or the coupling of laser radiation as illumination radiation.
  • an optical fiber coupling the illumination radiation into the liquid can also be introduced directly into the liquid, ie without coupling optics.
  • the refractive index of the optical fiber for example, be chosen so that the refractive index of the Lichtleitmaschinekerns that of the liquid largely corresponds, so that no or little refraction occurs at the transition.
  • the opening angle of the illumination radiation in the liquid by a suitable choice of the ratio between the To selectively influence refractive index of the optical fiber and the liquid, for example, to reduce the opening angle in the liquid with respect to the opening angle of the illumination radiation in the optical fiber.
  • the method according to the invention makes it possible to selectively guide illumination radiation with the liquid as the light-guiding medium to the surgical site, without the need for an optical fiber extending to the distal end of the fluid conduit or a light-conducting property of the wall of the fluid conduit. In the region of the distal end, therefore, the diameter of the liquid line can be relatively small, even if the wall has no light-conducting properties.
  • the method according to the invention can be used in particular in surgical instruments which already have fluid lines, for example irrigation lines or aspiration lines.
  • a directing of the illumination radiation through the liquid results in particular when the liquid for the illumination radiation is transparent and has a higher refractive index compared to the surrounding material, for example air or a transparent material of the liquid line.
  • the coupling in of the radiation can then take place in such a way that, where the liquid is to serve as a light guide, most of the radiation impinges at an angle on the boundary to the surrounding medium, which is greater than the limit angle for the occurrence of total reflection at the interface , Incident angle and critical angle are defined here in relation to the surface normal of the interface.
  • the refractive index of the surrounding material need not be less than that of the liquid.
  • absorption occurs which reduces the light intensity, this can be compensated for by introducing a sufficiently high intensity become.
  • a suitable choice of the absorption or reflection coefficient of the walls of the liquid line can be used in order to limit the loss of intensity.
  • an inner mirroring of the fluid line may be present at least in the region between the coupling-in point and the distal end of the fluid line.
  • the liquid acts as a light guide due to its higher refractive index than air.
  • Suitable liquids are, for example, water and, in particular, physiological saline. These are well-transparent for visible light as illumination radiation, but can also be used in the near infrared and in the near ultraviolet, since their transparency is high enough in these areas. In addition, water and in particular physiological saline solution have a good compatibility. Furthermore, these fluids are often used in surgical procedures anyway, so that, for example, irrigation lines, which are used during a surgical procedure for purposes other than illumination, can also be used for illumination.
  • the coupling of the illumination radiation can be effected in particular in the vicinity of the distal end of the liquid line. Until the coupling-in point, the illumination radiation can be guided through an optical fiber or a fiber bundle.
  • the coupling in the vicinity of the distal end is particularly advantageous if the material constituting the liquid conduit absorbs the illumination radiation. by virtue of of coupling in the vicinity of the distal end, the path of the light through the fluid conduit is relatively short, so that only a relatively small amount of illumination radiation is absorbed. The shorter the distance through the liquid line, the lower the absorption.
  • the point of introduction should be located in a section of the fluid line not intended for introduction into the surgical site so that there is no increase in the diameter of the fluid line in the area to be inserted.
  • the angle of the coupling of the illumination radiation should be chosen so that where the liquid is to serve as a light guide, the critical angle of total reflection is exceeded for a large part of the illumination radiation.
  • the distal end of the fluid conduit can be arranged either in or in the immediate vicinity of the surgical site, ie the distance between the distal end or the outlet opening of the fluid conduit and the surgical site present at the distal end is small and amounts to a maximum of a few millimeters.
  • the immediate arrangement on or in the operation site can be particularly advantageous if the fluid line is integrated into an instrument that fulfills other functions.
  • the liquid line may be integrated as an aspiration or irrigation line into a phaco tip, also called a phaco end piece.
  • Phaco end pieces are used to remove the lens of the eye and include, for example, an ultrasonic generator which generates ultrasound vibrations which crush the lens and which are directed to the distal end of the phaco tip.
  • phaco tips can also have blades with which cuts in the lens can be set. If, for example, an irrigation line of a phaco tip is used to carry out the method according to the invention, then the distal end of the fluid line will generally be in the vicinity of the point in the surgical site where the comminution of the lens takes place. However, the distal end of the fluid line can also be arranged at a greater distance from the surgical site, ie the distance between the outlet opening arranged in the distal end and the surgical site is in the range of several millimeters to a few cm.
  • the supply of the liquid to the surgical site is then carried out by a directed out of the distal end of the liquid line liquid jet is directed specifically to the surgical site. Due to its higher refractive index in comparison to the surrounding air, the liquid jet acts as a light guide, so that a very targeted illumination can be achieved with the aid of an adjustment of the point of impact of the beam on the surgical site.
  • the opening angle of the illumination can be varied in the method according to the invention by adjusting the divergence of the exiting liquid jet.
  • the illumination radiation with the liquid can be distributed particularly well in the surgical site.
  • the illumination of the surgical site then takes place via the luminescent light.
  • an illumination of the surgical site by the phosphorescent light even then take place when no illumination radiation is applied, but previously illuminated liquid is present at the surgical site.
  • a lighting of the surgical site can be done there, where, although the liquid passes, but the phosphorescence stimulating illumination light is not guided down.
  • An illumination device for illuminating an operation site with illumination radiation is provided with at least one fluid line with a distal to the operation site End equipped.
  • the fluid conduit is adapted to supply a fluid passing through the fluid conduit to the site of surgery and / or to drain a fluid from the surgical site, the discharged fluid forming a liquid flowing through the fluid conduit.
  • the illumination device is furthermore equipped with a coupling-in device which opens away from the distal end into the fluid line for coupling the illumination radiation into the flowing liquid.
  • the coupling device is arranged in the liquid line such that the illumination radiation is coupled into the flowing liquid in the direction of the distal end of the liquid line and the coupling takes place in such a way that the flowing liquid in the liquid line and / or after emerging from or before the Entry into the liquid line acts as a light guide.
  • the coupling of the illumination radiation into the liquid takes place in such a way that, where the liquid is to serve as a light guide, the critical angle of total reflection at the interface with the surrounding medium is exceeded for a high proportion of the illumination radiation.
  • a liquid which has luminescence can be used as the flowing liquid in the illumination device according to the invention.
  • the lighting device according to the invention makes it possible, in particular, to carry out the method according to the invention.
  • the coupling device can be arranged in the vicinity of the distal end of the liquid line.
  • a sufficiently high illumination intensity at the distal end of the liquid line can be provided.
  • a suitable absorption or reflection coefficient of the wall of the liquid line can also be selected be used to limit the loss of intensity.
  • Particularly advantageous here is an inner mirroring of the wall of the liquid line, in particular between the coupling-in point and its distal end.
  • the distal end of the liquid line has an outlet opening with a shape which forms the exiting liquid to at least one liquid jet, in particular to at least one laminar liquid jet.
  • the illumination radiation can be specifically forwarded to the operation site, wherein the liquid jet serves as a light guide.
  • an insert may be displaceable, for example, displaceable, and in particular arranged to be displaceable parallel to the flow direction of the outflowing liquid.
  • a displacement of the insert makes it possible to change the divergence of the emerging at the outlet opening at least one liquid jet and thereby to vary the opening angle of the illumination.
  • Also influencing the distribution of the liquid in the exiting liquid jet up to the splitting up into partial beams is basically possible by shifting the insert.
  • the material forming the liquid conduit need not be selected with respect to photoconductive properties. Rather, basically any material that can be used to form a fluid conduit is suitable. However, it is possible to design the illumination device in such a way that the fluid line, at least in the region between the coupling point of the illumination radiation and the distal end, is made of a transparent material with a refractive index which is smaller than the refractive index of the fluid flowing through the fluid line. The liquid can then already serve as a light guide within the liquid line. Alternatively, the fluid conduit may also be internally coated with such a material.
  • a surgical instrument according to the invention is equipped with a lighting device according to the invention. In particular, the surgical instrument may comprise an irrigation line and / or an aspiration line with a distal end facing the surgical site.
  • the irrigation line and / or the aspiration line can then be used as the liquid line of the lighting device according to the invention.
  • the surgical instrument need not be equipped with another line.
  • no reduction of the flow cross-section takes place at the outermost distal end, since there is no need for an optical fiber.
  • the materials hitherto used for the wall of the liquid line for example metals for the irrigation line or plastics for the aspiration line, can continue to be used, since they need not assume any light-guiding function.
  • Existing surgical instruments with Irrigations can therefore be retrofitted or retrofitted in a particularly simple manner with a lighting device according to the invention.
  • only the coupling device needs to be introduced into the liquid line.
  • the surgical element can in particular be configured as a phaco end piece or as an infusion cannula.
  • FIG. 1 shows a phacoemulsification device as a first exemplary embodiment of the illumination device according to the invention.
  • FIG. 2 shows the tip of the phacoemulsification device illustrated in FIG. 1 in a sectional detail view.
  • FIG. 3a to 3c show an irrigation line as a further embodiment of the lighting device according to the invention.
  • Fig. 4 shows the tip of an infusion cannula as yet another embodiment of the illumination device according to the invention.
  • Fig. 5 shows in detail a particularly advantageous embodiment of the lighting device according to the invention.
  • the phacoemulsification device 1 shows a first exemplary embodiment of the illumination device according to the invention, which is integrated in a phacoemulsification device 1 in this exemplary embodiment.
  • the phacoemulsification device 1 comprises a handle 2 with an ultrasound transmitter (not shown) arranged therein.
  • the handle 2 is adjoined by a tube 3, the distal end 5 of which serves as a tip, which can be guided, as part of a cataract operation, through an opening in the cornea to the lens to be removed.
  • the tube 3 is in communication with the ultrasound generator to transmit the ultrasonic vibrations generated by it to the lens so as to comminute them.
  • the tube 3 comprises a first lumen 7 which serves as an irrigation conduit for delivering a physiological saline solution into the eye during cataract surgery.
  • the second lumen 9 serves as an aspiration line for aspirating lens pieces together with the physiological saline solution introduced into the eye chamber. It should be noted at this point that although the irrigation line is arranged around the aspiration line in the present embodiment, the arrangement of irrigation and aspiration line also vice versa, so the function of the lumens 7 and 9 can be reversed.
  • the phacoemulsification device 1 furthermore comprises four light guides 11, which can be designed either as individual light-conducting fibers or as light-conducting fiber bundles and which are connected to a light source in the interior of the handle 2.
  • the remote from the light source ends 13 of Optical fibers 11 open into the first lumen 7, that is, into the irrigation line. They are arranged in such a way that light coupled into the optical waveguide 11 from the light source is coupled into the irrigating liquid, ie in the present exemplary embodiment, into the physiological saline solution.
  • the core of each optical fiber 11 has a refractive index which is adapted to the refractive index of the physiological saline solution. In this way, a refraction of the illumination beam at the exit from the end 13 of the optical fiber 11 can be suitably adjusted and in particular avoided.
  • this jet 16 can be used as a light guide.
  • the refractive index of the physiological saline solution is about 1.33 higher than that of air of about 1.0.
  • the illumination light is coupled into the liquid 15 in such a way that at least a significant portion of the light satisfies the total reflection condition at the interface between the liquid 15 of the jet 16 and the surrounding air.
  • the condition for the occurrence of total reflection is that a light beam incident from the interior of the liquid jet onto the interface includes an angle with the normal of the interface that is greater than the critical angle for total reflection. This can be achieved by suitably arranging the end 13 of the light guide 11 in the irrigation liquid.
  • the decisive parameter here is in particular the aperture angle of the beam emerging from the light guide 11 into the liquid.
  • the illumination light for the operation can be selectively directed to the surgical site.
  • no optical fiber 11 needs to be guided through the entire tip, which allows a reduction in the tube cross-section, in particular in the region of the outermost distal end 5.
  • Absorption losses of the lighting Radiation on the wall of the irrigation line can be kept within limits by coupling the illumination radiation in the region of the distal end 5 close to the outlet opening 17 and / or the opening angle of the light beam emerging from the light guide is low and the exit direction of the light beam to the outlet opening 17, in particular to the center of the outlet opening, shows.
  • the ends 13 of the optical waveguides 11 are only brought so close to the outlet opening 17, as is necessary for a sufficient illumination intensity, without, however, penetrate in the intended for insertion into the eye area of the distal end 5.
  • the setting of a small opening angle can be assisted by at least one suitable additional optic arranged either at the end facing the illumination source and / or at the end of the optical fiber 11 facing the irrigation fluid.
  • the smallest possible opening angle should be selected.
  • the loss of intensity within the irrigation line can be kept within limits.
  • an internal mirroring of the wall of the irrigation line is particularly advantageous at least in the region between the coupling-in point of the illumination radiation and the outlet opening 17.
  • FIG. shows in a sectional view an irrigation duct 107 and an end 113 of a light conductor which opens into it. Between the end 113 of the light guide and the outlet opening 117 of the irrigation line 107, the wall bounding the irrigation line 107 is provided with a coating 119 which has a lower refractive index than the physiological saline solution 115.
  • Suitable materials for this coating are, for example, Teflon AF with a refractive index between 1.29 and 1.31 or nanoporous dielectric polymers with which refractive indices in the range between about 1, 15 and 1, 3 can be realized. Suitable coating materials are in WP. Risk et al.
  • the embodiment shown in Fig. 5 also has photoconductive properties between the end 113 of the optical fiber and the exit end 117 due to the ratio of refractive indices between the coating and the physiological saline solution.
  • the refractive index of the optical fiber core corresponds to that of the physiological saline solution 115.
  • the entire irrigation line with one of the coatings described, or to make the wall of the irrigation line 107 completely, ie over the entire length, from such a material.
  • the coupling of the illumination light into the irrigation line can also take place at the proximal end, ie at the end remote from the outlet opening 117.
  • the optical fiber 111 can then be completely eliminated, since the irrigation liquid itself forms the light guide.
  • FIGS. 3a to 3c A third exemplary embodiment of a device according to the invention is shown in FIGS. 3a to 3c. Like all other embodiments, this embodiment can also be equipped with the coating or wall described with reference to FIG. 5.
  • FIGS. 3a to 3c show an irrigation tube 203 through which an irrigation line 207 for supplying an irrigating fluid, for example water or physiological saline solution, to an operating site is used.
  • the distal end 205 has a tip 206 which is angled at about 90 °, which makes it possible to guide the irrigation line 207 largely parallel to the body surface to the surgical site.
  • an outlet opening 217 is arranged, which allows the exit of the irrigation liquid 217.
  • the irrigation tube 203 need not have an angled tip 206.
  • the irrigation line can therefore be designed completely straight.
  • the end 213 of an optical fiber 211 opens into the irrigation line 207.
  • the core of the optical fiber has a refractive index which is adapted to the refractive index of the irrigation fluid, for example by a suitable opening angle of the end 213 the optical fiber 211 exiting beam adjust.
  • the other end of the optical fiber 211 is associated with a light source whose light is coupled into the optical fiber 211 and passed from this to the distal end 205 of the Irrigationsrschreibchens 203. There, the light is in the flowing through the irrigation line 207 Irrigations supplementkeit 215th suitable coupled.
  • the irrigation fluid 215 exits through the exit opening 217 of the irrigation line 207 in the direction of the operation site to be illuminated. Especially with an eye operation, the light can reach the eye without any highlights.
  • the direction of the illumination can easily be controlled via the position of the distal end of the irrigation line.
  • the opening angle of the illumination radiation after the exit of the irrigation liquid 215 from the Irrigationstechnisch 207 can be adjusted.
  • the irrigating fluid according to the invention can be supplied alone for the purpose of illuminating the surgical site, it is advantageous to choose an irrigating fluid which can also fulfill a further function in the area of the surgical site. Therefore, physiological saline solution is particularly advantageous, by the supply, for example, the drying out of the surgical site is prevented during surgery.
  • FIG. 4. 4 illustrates the distal portion of an infusion cannula 302.
  • the distal portion of the infusion cannula 302 includes a plate 305 having a bore from which protrudes a thin tip 309 having a fluid conduit 308. This is designed to be inserted into an operation site or into the tissue surrounding an operation site. Its outlet opening 317 represents the distal end of the liquid line 308. From it, a particular laminar liquid jet 316 emerge.
  • the infusion cannula 303 may be used to close the eye chambers during a procedure Eye surgery to supply fluid to keep the intraocular pressure constant.
  • a feed section 311 via which the infusion liquid 315 is led to the thin tip 309.
  • an optical fiber 312 is guided through the feed line section 311, whose end 313 is on the feeder section side in front of the plate 305.
  • the core of the optical fiber 312 has a refractive index which is adapted to the refractive index of the infusion liquid 315, for example in order to bring about a suitable opening angle of the beam emerging from the optical fiber.
  • illumination light of a remote illumination source can be coupled into an infusion liquid 315 flowing into the thin tip 309.
  • the thin tip 309 can be provided with a coating, as has been described with reference to FIG.
  • the thin tip 309 may also be made entirely of a material whose refractive index is less than the refractive index of the infusion fluid 315, for example physiological saline, water or hyaluronic acid. With the aid of the infusion cannula thus formed, illumination radiation can be introduced directly into the surgical site.
  • liquids water, physiological saline and hyaluronic acid were used.
  • the method according to the invention can also be carried out with other liquids, provided that these are for the supplied
  • Illuminating radiation have a sufficiently high transparency. They should also be biocompatible. Thus, for example, water has sufficiently high transparency in the entire visible spectral range and in the adjacent near infrared and near ultraviolet to be used as a liquid optical waveguide.
  • a suitable luminescence ie fluorescence or phosphorescence
  • a suitable choice of the liquid within the scope of the invention.
  • luminescence can be done with the liquid, a local illumination in the entire Operattonssitus. If there is phosphorescence and this persists long enough, even after the illumination radiation has been switched off, illumination of the surgical site with the phosphorescent light of the distributed liquid will take place.

Abstract

The invention relates to a method for illuminating the site of an operation by means of illuminating beams, wherein a fluid (115) flowing through the fluid line (107) is guided from the site of the operation and/or to the site of the operation by at least one fluid line (107) comprising a distal end (105) which is oriented towards the site of the operation. The illuminating beam is injected into the distal end (105) of the fluid line (107) which is at a distance in the direction of the distal end (105) in the flowing liquid (115), and the liquid (115) is used as a light conducting medium.

Description

Anmelder: Carl Zeiss Surgical GmbH, 73447 OberkochenApplicant: Carl Zeiss Surgical GmbH, 73447 Oberkochen
Unser Zeichen: Z50064 ath/ehäOur sign: Z50064 ath / ehä
Verfahren zum Beleuchten eines Operationssitus, Beleuchtungsvorrichtung und chirurgisches InstrumentMethod for illuminating an operating site, lighting device and surgical instrument
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beleuchten eines Operationssitus mit Beleuchtungsstrahlung, eine Beleuchtungsvorrichtung zum Beleuchten eines Operationssitus sowie ein chirurgisches Instrument mit einer derartigen Beleuchtungsvorrichtung.The present invention relates to a method for illuminating an operating site with illumination radiation, a lighting device for illuminating an operating site and a surgical instrument with such a lighting device.
Die Beleuchtung eines Operationssitus, d.h. einer Körperstelle, an der eine Operation durchgeführt wird, ist von großer Bedeutung, da nur bei optimaler Beleuchtung für den Chirurgen optimale Bedingungen erzielbar sind. Eine Beleuchtung mittels einer über dem Operationstisch angeordneten Operationslampe ist insofern nicht optimal, als Verschattungen des Operationssitus, beispielsweise durch die Hand des operierenden Chirurgen, nicht immer ausgeschlossen werden können. Insbesondere bei mikrochirurgischen und minimalinvasiven Eingriffen können Verschattungen die Tätigkeit des Chirurgen erschweren. Zudem sind Operationslampen weit vom Operationssitus entfernt und nicht immer räumlich so verlagerbar, dass sich der Operationssitus wie vom Arzt gewünscht beleuchten lässt. Auch sind das Leuchtfeld, sowie die spektrale Verteilung und die Intensität der Beleuchtung bei Operationslampen nicht immer optimal einzustellen.The illumination of an operation site, i. A body site where surgery is performed is of great importance because optimum conditions are only achievable for the surgeon under optimal illumination. Illumination by means of an operating lamp arranged above the operating table is not optimal insofar as shadows of the surgical site, for example by the hand of the operating surgeon, can not always be excluded. In particular, in microsurgical and minimally invasive procedures shading may complicate the surgeon's work. In addition, surgical lamps are far removed from the surgical site and not always spatially displaced so that the surgical site can be illuminated as desired by the doctor. Also, the light field, as well as the spectral distribution and the intensity of illumination in surgical lamps are not always optimally adjusted.
Weiterhin ist bei der Beleuchtung eines Operationssitus darauf zu achten, dass die Beleuchtung dem Gewebe im Bereich des Operationssitus nicht schadet. Beispielsweise bei ophthalmologischen Operationen, alsoFurthermore, when illuminating an operating site, it must be ensured that the illumination does not harm the tissue in the area of the surgical site. For example, in ophthalmological operations, ie
Augenoperationen, ist die Verträglichkeit der Beleuchtung zu beachten. So kann eine ungünstige Beleuchtung etwa mit einer Austrocknung des Gewebes, einer Phototoxizität u.s.w. einhergehen. Zudem können sich an der Oberfläche des Auges Glanzpunkte bilden, welche die Sicht des behandelnden Chirurgen beeinträchtigen können.Eye operations, the compatibility of the lighting is to be observed. So For example, unfavorable illumination may be accompanied by tissue dehydration, phototoxicity, etc. In addition, highlights may form on the surface of the eye, which may affect the view of the treating surgeon.
Aus dem Stand der Technik sind daher Beleuchtungsvorrichtungen bekannt, in denen mit Hilfe von Lichtleitern Beleuchtungslicht direkt zum Operationssitus geleitet wird. Beispielsweise beschreibt die US 5,275,593 ein Gerät für die Ophthalmochirurgie, also die Augenchirurgie, in dem eine Metallkanüle vorhanden ist, welche einen Strömungspfad für ein Fluid bildet. In dieser Metallkanüle ist eine Lichtleitfaser angeordnet, welche Licht von einer Beleuchtungsvorrichtung direkt zum distalen Ende der Kanüle leitet.Therefore, lighting devices are known from the prior art, in which with the aid of light guides illumination light is passed directly to the operation site. For example, US 5,275,593 describes a device for ophthalmic surgery, so the eye surgery, in which a metal cannula is present, which forms a flow path for a fluid. In this metal cannula, an optical fiber is arranged, which directs light from a lighting device directly to the distal end of the cannula.
Aus der US 4,617,013 ist eine Vorrichtung zur Irrigation, Aspiration und Beleuchtung eines Operationssitus beschrieben. Unter Irrigation ist hierbei das Zuführen einer Flüssigkeit zum Operationssitus und unter Aspiration dasFrom US 4,617,013 a device for irrigation, aspiration and illumination of a surgical site is described. Under irrigation here is the supply of a liquid to the operation site and under aspiration that
Absaugen einer Flüssigkeit vom Operationssitus zu verstehen. DieUnderstanding aspiration of a fluid from the surgical site. The
Vorrichtung umfasst eine Irrigationsröhre, die in einer Aspirationsröhre zentrisch angeordnet ist. Die Aspirationsröhre ist von einem lichtleitenden Mantel umgeben, welcher Beleuchtungslicht zum distalen Ende der beidenDevice comprises an irrigation tube, which is arranged centrally in an aspiration tube. The aspiration tube is surrounded by a photoconductive sheath which illuminates the illumination light to the distal end of the two
Röhren leitet.Pipes conducts.
Die US 6,080,143 beschreibt eine Phaco-Spitze mit einer Hülse, die ein distales Ende aufweist, welches in ein Auge einzuführen ist. Durch die Hülse sind ein Lichtleitfaserbündel und eine Aspirations/Irrigationsleitung bis zum distalen Ende der Hülse geführt.US 6,080,143 describes a phaco tip with a sleeve having a distal end to be inserted into an eye. Through the sleeve, an optical fiber bundle and an aspiration / irrigation line are guided to the distal end of the sleeve.
Die WO2005/027740 A1 beschreibt ein chirurgisches Irrigations/Aspirations und Beleuchtungsgerät. Das Gerät weist eine Röhre auf, die eine Irrigations- bzw. Aspirationsleitung bildet. Der Mantel der Röhre ist aus einem lichtleitenden Material hergestellt, sodass Beleuchtungslicht durch den Mantel zum distalen Ende der Röhre, und damit zum Operationssitus geleitet werden kann. Ähnliche Vorrichtungen sind auch in US 6,569,089 B1, US 4,872,837 und US 5,931 ,670 beschrieben. Wenn eine Lichtleitfaser am oder im Irrigationsröhrchen bzw. Aspirationsröhrchen eines chirurgischen Gerätes angeordnet ist, so wird dadurch entweder das für eine strömende Flüssigkeit zur Verfügung stehende Volumen verringert oder die Abmessung der Spitze, die in den Operationssitus einzuführen ist, vergrößert. Insbesondere bei minimalinvasiven Operationen ist eine Vergrößerung der Abmessungen jedoch unerwünscht.WO2005 / 027740 A1 describes a surgical irrigation / aspiration and illumination device. The device has a tube which forms an irrigation or aspiration line. The jacket of the tube is made of a photoconductive material so that illumination light can be passed through the sheath to the distal end of the tube, and thus to the surgical site. Similar devices are also described in US 6,569,089 B1, US 4,872,837 and US 5,931,670. When an optical fiber is placed on or in the irrigation tube of a surgical device, it either reduces the volume available for a flowing fluid or increases the size of the tip to be inserted into the surgical site. However, in minimally invasive surgery, enlarging the dimensions is undesirable.
Wenn der Lichtleiter von dem Mantel einer Irrigations- oder Aspirationsleitung gebildet ist, so schränkt dies die Auswahl der möglichen Materialien für den Mantel ein. Dies kann beispielsweise im Hinblick auf die Sterilisierbarkeit und/oder die mechanischen Eigenschaften des Materials Nachteile mit sich bringen.If the light guide is formed by the jacket of an irrigation or aspiration line, this limits the choice of possible materials for the jacket. This may, for example, entail disadvantages with regard to the sterilizability and / or the mechanical properties of the material.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein alternatives Verfahren zum Beleuchten des Operationssitus zur Verfügung zu stellen, mit dem die Beleuchtungsstrahlung bis an den Operationssitus herangeführt werden kann.The object of the present invention is therefore to provide an alternative method for illuminating the surgical site, with which the illumination radiation can be brought up to the surgical site.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der sich das erfindungsgemäße Verfahren verwirklichen lässt.It is a further object of the present invention to provide a lighting device with which the inventive method can be realized.
Schließlich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein vorteilhaftes chirurgisches Gerät zur Verfügung zu stellen, mit welchem sich eine Beleuchtung eines Operationssitus direkt am Operationssitus realisieren lässt.Finally, it is an object of the present invention to provide an advantageous surgical device with which a lighting of a surgical site can be realized directly at the surgical site.
Die erste Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Beleuchten eines Operationssitus nach Anspruch 1 gelöst, die zweite Aufgabe durch eine Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7 und die dritte Aufgabe durch ein chirurgisches Instrument nach Anspruch 13. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The first object is achieved by a method for illuminating an operating site according to claim 1, the second object by a lighting device according to claim 7 and the third object by a surgical instrument according to claim 13. The dependent claims contain advantageous embodiments of the invention.
Im erfindungsgemäßen Verfahren zum Beleuchten eines Operationssitus mit Beleuchtungsstrahlung wird über wenigstens eine Flüssigkeitsleitung mit einem dem Operationssitus zugewandten distalen Ende eine durch die Flüssigkeitsleitung strömende Flüssigkeit dem Operationssitus zugeführt und/oder vom Operationssitus abgeführt. Die Beleuchtungsstrahlung wird vom distalen Ende der Flüssigkeitsleitung entfernt in Richtung auf das distale Ende der Flüssigkeitsleitung in die strömende Flüssigkeit eingekoppelt, die als Lichtleitmedium verwendet wird. Die strömende Flüssigkeit kann innerhalb und/oder außerhalb der Flüssigkeitsleitung zum Leiten der Beleuchtungsstrahlung Verwendung finden.In the method according to the invention for illuminating an operating site with illumination radiation, a liquid flowing through the liquid line is supplied to the surgical site via at least one fluid line with a distal end facing the surgical site and / or removed from the surgical site. The illumination radiation is coupled from the distal end of the fluid conduit toward the distal end of the fluid conduit into the flowing fluid used as the light guiding medium. The flowing liquid can be used inside and / or outside the liquid line for guiding the illumination radiation.
Als Beleuchtungsstrahlung kommt bspw. sichtbares Licht, UV-Licht, oder Infrarotstrahlung in Frage. Insbesondere kann sie eine auch gezielt eingestellte spektrale Verteilung aufweisen. Auch das Einkoppeln von Laserstrahlung als Beleuchtungsstrahlung ist grundsätzlich möglich. Letzteres kann bspw. sinnvoll sein, um eine Kontrastverbesserung im Operationssitus herbeizuführen.As illumination radiation comes, for example, visible light, UV light, or infrared radiation in question. In particular, it may have a spectral distribution which is also set in a targeted manner. The coupling of laser radiation as illumination radiation is basically possible. The latter may be useful, for example, to bring about a contrast improvement in the surgical site.
Die Beleuchtungsstrahlung kann insbesondere gerichtet in die Flüssigkeitsleitung eingekoppelt werden, d.h. das Einkoppeln erfolgt derart, dass die Richtung eines in die Flüssigkeit eintretenden Beleuchtungsstrahlenbündels beim Eintritt in die Flüssigkeit beibehalten wird. Dies kann durch geeignete Einkoppeloptiken oder das Einkoppeln von Laserstrahlung als Beleuchtungsstrahlung realisiert werden. Alternativ kann eine die Beleuchtungsstrahlung in die Flüssigkeit einkoppelnde Lichtleitfaser auch direkt, also ohne Einkoppeloptik in die Flüssigkeit eingebracht werden. In diesem Fall kann der Brechungsindex der Lichtleitfaser bspw. so gewählt werden, dass der Brechungsindex des Lichtleitfaserkerns dem der Flüssigkeit weitgehend entspricht, so dass am Übergang keine oder nur geringe Brechung auftritt. Es ist aber auch möglich, den Öffnungswinkel der Beleuchtungsstrahlung in der Flüssigkeit durch geeignete Wahl des Verhältnisses zwischen dem Brechungsindex der Lichtleitfaser und der Flüssigkeit gezielt zu beeinflussen, bspw. um den Öffnungswinkel in der Flüssigkeit gegenüber dem Öffnungswinkel der Beleuchtungsstrahlung in der Lichtleitfaser zu verringern.In particular, the illumination radiation can be coupled into the liquid line in a directional manner, ie the coupling takes place in such a way that the direction of an illumination beam entering the liquid is maintained when it enters the liquid. This can be realized by suitable coupling optics or the coupling of laser radiation as illumination radiation. Alternatively, an optical fiber coupling the illumination radiation into the liquid can also be introduced directly into the liquid, ie without coupling optics. In this case, the refractive index of the optical fiber, for example, be chosen so that the refractive index of the Lichtleitfaserkerns that of the liquid largely corresponds, so that no or little refraction occurs at the transition. But it is also possible, the opening angle of the illumination radiation in the liquid by a suitable choice of the ratio between the To selectively influence refractive index of the optical fiber and the liquid, for example, to reduce the opening angle in the liquid with respect to the opening angle of the illumination radiation in the optical fiber.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, Beleuchtungsstrahlung mit der Flüssigkeit als Lichtleitmedium gezielt zum Operationssitus zu führen, ohne dass dazu eine bis zum distalen Ende der Flüssigkeitsleitung reichende Lichtleitfaser oder eine lichtleitende Eigenschaft der Wandung der Flüssigkeitsleitung nötig wären. Im Bereich des distalen Endes kann daher der Durchmesser der Flüssigkeitsleitung relativ gering sein, auch dann, wenn die Wandung keine lichtleitenden Eigenschaften besitzt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere bei chirurgischen Instrumenten zur Anwendung kommen, die bereits Flüssigkeitsleitungen, beispielsweise Irrigationsleitungen oder Aspirationsleitungen, aufweisen.The method according to the invention makes it possible to selectively guide illumination radiation with the liquid as the light-guiding medium to the surgical site, without the need for an optical fiber extending to the distal end of the fluid conduit or a light-conducting property of the wall of the fluid conduit. In the region of the distal end, therefore, the diameter of the liquid line can be relatively small, even if the wall has no light-conducting properties. The method according to the invention can be used in particular in surgical instruments which already have fluid lines, for example irrigation lines or aspiration lines.
Ein Leiten der Beleuchtungsstrahlung durch die Flüssigkeit ergibt sich insbesondere dann, wenn die Flüssigkeit für die Beleuchtungsstrahlung transparent ist und im Vergleich zur umgebenden Material, beispielsweise Luft oder einem transparenten Material der Flüssigkeitsleitung, einen höheren Brechungsindex besitzt. Das Einkoppeln der Strahlung kann dann so erfolgen, dass dort, wo die Flüssigkeit als Lichtleiter dienen soll, der größte Teil der Strahlung unter einem Winkel auf die Grenzfläche zum umgebenden Medium auftrifft, der größer als der Grenzwinkel für das Auftreten von Totalreflexion an der Grenzfläche ist. Auftreffwinkel und Grenzwinkel sind hierbei im Bezug auf die Oberflächennormale der Grenzfläche definiert.A directing of the illumination radiation through the liquid results in particular when the liquid for the illumination radiation is transparent and has a higher refractive index compared to the surrounding material, for example air or a transparent material of the liquid line. The coupling in of the radiation can then take place in such a way that, where the liquid is to serve as a light guide, most of the radiation impinges at an angle on the boundary to the surrounding medium, which is greater than the limit angle for the occurrence of total reflection at the interface , Incident angle and critical angle are defined here in relation to the surface normal of the interface.
Solange das umgebende Material nicht transparent und die Entfernung zwischen Einkoppelstelle und dem Austritt der Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsleitung relativ klein ist, braucht der Brechungsindex des umgebenden Materials jedoch nicht geringer zu sein als der der Flüssigkeit. An der Grenzfläche zwischen der Flüssigkeit und dem umgebenden Material tritt dann zwar eine Absorption auf, welche die Lichtintensität verringert, dies kann jedoch durch Einkoppeln einer genügend hohen Intensität ausgeglichen werden. Zudem kann eine geeignete Wahl des Absorptions- bzw. Reflektionskoeffizienten der Wände der Flüssigkeitsleitung herangezogen werden, um den Intensitätsverlust in Grenzen zu halten. Insbesondere kann eine Innenverspiegelung der Flüssigkeitsleitung wenigstens im Bereich zwischen der Einkoppelstelle und dem distalen Ende der Flüssigkeitsleitung vorhanden sein.However, as long as the surrounding material is not transparent and the distance between the coupling point and the exit of the liquid from the liquid line is relatively small, the refractive index of the surrounding material need not be less than that of the liquid. Although at the interface between the liquid and the surrounding material absorption occurs which reduces the light intensity, this can be compensated for by introducing a sufficiently high intensity become. In addition, a suitable choice of the absorption or reflection coefficient of the walls of the liquid line can be used in order to limit the loss of intensity. In particular, an inner mirroring of the fluid line may be present at least in the region between the coupling-in point and the distal end of the fluid line.
Falls die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsleitung in Luft austritt, wirkt die Flüssigkeit aufgrund ihres im Vergleich zur Luft höheren Brechungsindex als Lichtleiter.If the liquid exits the liquid line in air, the liquid acts as a light guide due to its higher refractive index than air.
Wenn statt einer Flüssigkeitszufuhr zum Operationssitus eine Abfuhr vom Operationssitus erfolgt, beispielsweise ein Absaugen einer zuvor zugeführten Flüssigkeit, so ist es auch möglich die abgeführte Flüssigkeit als Lichtleiter zu benutzen, solange die Flüssigkeitsabfuhr stetig genug erfolgt.If, instead of a fluid supply to the surgical site, a discharge from the operation site takes place, for example, a suction of a previously supplied liquid, it is also possible to use the discharged liquid as a light guide, as long as the liquid discharge takes place steadily enough.
Als Flüssigkeiten kommen beispielsweise Wasser und insbesondere physiologische Kochsalzlösung in Betracht. Diese sind für sichtbares Licht als Beleuchtungsstrahlung gut durchlässig, können aber auch im nahen Infrarot und im nahen Ultraviolett Verwendung finden, da ihre Transparenz auch in diesen Bereichen hoch genug ist. Zudem weisen Wasser und insbesondere physiologische Kochsalzlösung eine gute Verträglichkeit auf. Des Weiteren kommen diese Flüssigkeiten bei chirurgische Eingriffen ohnehin häufig zur Anwendung, sodass zur Durchführung des Verfahrens beispielsweise Irrigationsleitungen, die während eines chirurgischen Eingriffes zu anderen Zwecken als zur Beleuchtung Verwendung finden, auch zur Beleuchtung genutzt werden können.Suitable liquids are, for example, water and, in particular, physiological saline. These are well-transparent for visible light as illumination radiation, but can also be used in the near infrared and in the near ultraviolet, since their transparency is high enough in these areas. In addition, water and in particular physiological saline solution have a good compatibility. Furthermore, these fluids are often used in surgical procedures anyway, so that, for example, irrigation lines, which are used during a surgical procedure for purposes other than illumination, can also be used for illumination.
Das Einkoppeln der Beleuchtungsstrahlung kann insbesondere in der Nähe des distalen Endes der Flüssigkeitsleitung erfolgen. Bis zum Einkoppelpunkt kann die Beleuchtungsstrahlung durch eine Lichtleitfaser oder eine Faserbündel geführt werden. Das Einkoppeln in der Nähe des distalen Endes ist besonders dann vorteilhaft, wenn das Material, aus dem die Flüssigkeitsleitung besteht, die Beleuchtungsstrahlung absorbiert. Aufgrund des Einkoppeins in der Nähe des distalen Endes ist der Weg des Lichtes durch die Flüssigkeitsleitung relativ kurz, sodass nur ein relativ geringer Anteil an Beleuchtungsstrahlung absorbiert wird. Je kürzer die Strecke durch die Flüssigkeitsleitung ist, desto geringer ist dabei auch die Absorption. Die Einkopplungsstelle sollte sich jedoch in einen nicht zum Einführen in den Operationssitus vorgesehenen Abschnitt der Flüssigkeitsleitung befinden, damit im zum Einführen vorgesehenen Bereich keine Vergrößerung des Durchmessers der Flüssigkeitsleitung erfolgt. Außerdem sollte der Winkel der Einkopplung der Beleuchtungsstrahlung so gewählt sein, dass dort, wo die Flüssigkeit als Lichtleiter dienen soll, für einen großen Teil der Beleuchtungsstrahlung der Grenzwinkel der Totalreflexion überschritten ist.The coupling of the illumination radiation can be effected in particular in the vicinity of the distal end of the liquid line. Until the coupling-in point, the illumination radiation can be guided through an optical fiber or a fiber bundle. The coupling in the vicinity of the distal end is particularly advantageous if the material constituting the liquid conduit absorbs the illumination radiation. by virtue of of coupling in the vicinity of the distal end, the path of the light through the fluid conduit is relatively short, so that only a relatively small amount of illumination radiation is absorbed. The shorter the distance through the liquid line, the lower the absorption. However, the point of introduction should be located in a section of the fluid line not intended for introduction into the surgical site so that there is no increase in the diameter of the fluid line in the area to be inserted. In addition, the angle of the coupling of the illumination radiation should be chosen so that where the liquid is to serve as a light guide, the critical angle of total reflection is exceeded for a large part of the illumination radiation.
Das distale Ende der Flüssigkeitsleitung kann entweder im oder in unmittelbarer Nähe des Operationssitus angeordnet sein, d.h. der Abstand zwischen dem distalen Ende bzw. der am distalen Ende vorhandenen Austrittsöffnung der Flüssigkeitsleitung und dem Operationssitus ist gering und beträgt maximal einige wenige Millimeter. Die unmittelbare Anordnung am oder im Operationssitus kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Flüssigkeitsleitung in ein Instrument integriert ist, welches noch andere Funktionen erfüllt. So kann die Flüssigkeitsleitung beispielsweise als Aspirations- oder Irrigationsleitung in eine Phaco-Spitze, auch Phaco- Endstück genannt, integriert sein. Phaco-Endstücke finden zum Entfernen der Linse des Auges Verwendung und weisen beispielsweise einen Ultraschallgenerator auf, welcher die Linse zerkleinernde Ultraschall- Schwingungen erzeugt, die zum distalen Ende der Phaco-Spitze geleitet werden. Mit dem distalen Ende wird die Ultraschallschwingung gezielt in die Linse eingebracht. Daneben können Phaco-Spitzen auch Klingen aufweisen, mit denen sich Schnitte in der Linse setzen lassen. Wenn nun beispielsweise eine Irrigationsleitung einer Phaco-Spitze zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anwendung kommt, so wird sich das distale Ende der Flüssigkeitsleitung in der Regel in der Nähe der Stelle im Operationssitus befinden, wo die Zerkleinerung der Linse erfolgt. Das distale Ende der Flüssigkeitsleitung kann aber auch in größerer Entfernung vom Operationssitus angeordnet sein, d.h. der Abstand zwischen der im distalen Ende angeordneten Austrittsöffnung und dem Operationssitus liegt im Bereich von mehreren Millimetern bis einige cm. Die Zufuhr der Flüssigkeit zum Operationssitus erfolgt dann, indem ein aus dem distalen Ende der Flüssigkeitsleitung austretender Flüssigkeitsstrahl gezielt auf den Operationssitus gerichtet wird. Der Flüssigkeitsstrahl wirkt dabei aufgrund seines im Vergleich zur umgebenden Luft höheren Brechungsindex als Lichtleiter, sodass sich mit Hilfe einer Justierung des Auftreffpunktes des Strahls auf dem Operationssitus eine sehr gezielte Beleuchtung realisieren lässt.The distal end of the fluid conduit can be arranged either in or in the immediate vicinity of the surgical site, ie the distance between the distal end or the outlet opening of the fluid conduit and the surgical site present at the distal end is small and amounts to a maximum of a few millimeters. The immediate arrangement on or in the operation site can be particularly advantageous if the fluid line is integrated into an instrument that fulfills other functions. For example, the liquid line may be integrated as an aspiration or irrigation line into a phaco tip, also called a phaco end piece. Phaco end pieces are used to remove the lens of the eye and include, for example, an ultrasonic generator which generates ultrasound vibrations which crush the lens and which are directed to the distal end of the phaco tip. With the distal end of the ultrasonic vibration is deliberately introduced into the lens. In addition, phaco tips can also have blades with which cuts in the lens can be set. If, for example, an irrigation line of a phaco tip is used to carry out the method according to the invention, then the distal end of the fluid line will generally be in the vicinity of the point in the surgical site where the comminution of the lens takes place. However, the distal end of the fluid line can also be arranged at a greater distance from the surgical site, ie the distance between the outlet opening arranged in the distal end and the surgical site is in the range of several millimeters to a few cm. The supply of the liquid to the surgical site is then carried out by a directed out of the distal end of the liquid line liquid jet is directed specifically to the surgical site. Due to its higher refractive index in comparison to the surrounding air, the liquid jet acts as a light guide, so that a very targeted illumination can be achieved with the aid of an adjustment of the point of impact of the beam on the surgical site.
Der Öffnungswinkel der Beleuchtung kann im erfindungsgemäßen Verfahren durch ein Einstellen der Divergenz des austretenden Flüssigkeitsstrahls variiert werden.The opening angle of the illumination can be varied in the method according to the invention by adjusting the divergence of the exiting liquid jet.
Sofern als Flüssigkeit eine Flüssigkeit Verwendung findet, die Lumineszenz aufweist, kann die Beleuchtungsstrahlung mit der Flüssigkeit besonders gut im Operationssitus verteilt werden. Zudem besteht die Möglichkeit eine andere Beleuchtungsstrahlung als sichtbares Licht zu verwenden, sofern diese in der Lage ist, die Lumineszenz der Flüssigkeit anzuregen. Die Beleuchtung des Operationssitus erfolgt dann über das Lumineszenzlicht. Insbesondere bei Vorliegen von Phosphoreszenz, d.h. von nach dem Ende der Beleuchtung der Flüssigkeit andauernder Lumineszenz, kann eine Beleuchtung des Operationssitus durch das Phosphoreszenzlicht auch noch dann erfolgen, wenn keine Beleuchtungsstrahlung mehr anliegt, aber zuvor beleuchtete Flüssigkeit am Operationssitus vorhanden ist. Zudem kann auch eine Beleuchtung des Operationssitus dort erfolgen, wo zwar die Flüssigkeit hin gelangt, das die Phosphoreszenz anregende Beleuchtungslicht aber nicht hingeleitet wird.If the liquid used is a liquid which has luminescence, the illumination radiation with the liquid can be distributed particularly well in the surgical site. In addition, it is possible to use a different illumination radiation than visible light, provided that it is able to stimulate the luminescence of the liquid. The illumination of the surgical site then takes place via the luminescent light. Especially in the presence of phosphorescence, i. from after the end of the illumination of the liquid persistent luminescence, an illumination of the surgical site by the phosphorescent light even then take place when no illumination radiation is applied, but previously illuminated liquid is present at the surgical site. In addition, a lighting of the surgical site can be done there, where, although the liquid passes, but the phosphorescence stimulating illumination light is not guided down.
Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung zum Beleuchten eines Operationssitus mit Beleuchtungsstrahlung ist mit wenigstens einer Flüssigkeitsleitung mit einem dem Operationssitus zuzuwendenden distalen Ende ausgestattet. Die Flüssigkeitsleitung ist zur Zufuhr einer durch die Flüssigkeitsleitung zu dem Operationssitus hin strömenden Flüssigkeit und/oder zur Abfuhr einer Flüssigkeit von dem Operationssitus ausgebildet, wobei die abgeführte Flüssigkeit eine durch die Flüssigkeitsleitung strömende Flüssigkeit bildet. Die Beleuchtungsvorrichtung ist weiterhin mit einer vom distalen Ende entfernt in die Flüssigkeitsleitung mündende Einkoppelvorrichtung zum Einkoppeln der Beleuchtungsstrahlung in die strömende Flüssigkeit ausgestattet. Die Einkoppelvorrichtung ist derart in der Flüssigkeitsleitung angeordnet, dass die Beleuchtungsstrahlung in Richtung auf das distale Ende der Flüssigkeitsleitung in die strömende Flüssigkeit eingekoppelt wird und die Einkopplung derart erfolgt, dass die strömende Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung und/oder nach dem Austritt aus der beziehungsweise vor dem Eintritt in die Flüssigkeitsleitung als Lichtleiter fungiert. Mit anderen Worten, die Einkopplung der Beleuchtungsstrahlung in die Flüssigkeit erfolgt so, dass dort, wo die Flüssigkeit als Lichtleiter dienen soll, der Grenzwinkel der Totalreflexion an der Grenzfläche zum umgebenden Medium für einen hohen Anteil der Beleuchtungsstrahlung überschritten ist. Als strömende Flüssigkeit kann in der erfindungsgemäßen Beieuchtungsvorrichtung insbesondere eine Flüssigkeit Verwendung finden, die Lumineszenz aufweist.An illumination device according to the invention for illuminating an operation site with illumination radiation is provided with at least one fluid line with a distal to the operation site End equipped. The fluid conduit is adapted to supply a fluid passing through the fluid conduit to the site of surgery and / or to drain a fluid from the surgical site, the discharged fluid forming a liquid flowing through the fluid conduit. The illumination device is furthermore equipped with a coupling-in device which opens away from the distal end into the fluid line for coupling the illumination radiation into the flowing liquid. The coupling device is arranged in the liquid line such that the illumination radiation is coupled into the flowing liquid in the direction of the distal end of the liquid line and the coupling takes place in such a way that the flowing liquid in the liquid line and / or after emerging from or before the Entry into the liquid line acts as a light guide. In other words, the coupling of the illumination radiation into the liquid takes place in such a way that, where the liquid is to serve as a light guide, the critical angle of total reflection at the interface with the surrounding medium is exceeded for a high proportion of the illumination radiation. In particular, a liquid which has luminescence can be used as the flowing liquid in the illumination device according to the invention.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht insbesondere das Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.The lighting device according to the invention makes it possible, in particular, to carry out the method according to the invention.
Wenn die Strecke, die die Beleuchtungsstrahlung durch die Flüssigkeitsleitung zurückzulegen hat, kurz gehalten werden soll, kann die Einkoppelvorrichtung in der Nähe des distalen Endes der Flüssigkeitsleitung angeordnet werden. In diesem Fall kann selbst bei einer relativ stark absorbierenden Wandung der Flüssigkeitsleitung noch eine genügend hohe Beleuchtungsintensität am distalen Ende der Flüssigkeitsleitung, zur Verfügung gestellt werden. Statt die von der Beleuchtungsstrahlung innerhalb der Flüssigkeitsleitung zurückzulegenden Strecke kurz zu halten oder zusätzlich zu dieser Maßnahme, kann auch ein geeigneter Absorptionsoder Reflektionskoeffizient der Wandung der Flüssigkeitsleitung gewählt werden, um den Intensitätsverlust in Grenzen zu halten. Besonders vorteilhaft ist hierbei eine Innenverspiegelung der Wandung der Flüssigkeitsleitung, insbesondere zwischen der Einkoppelstelle und ihrem distalen Ende.If the distance that the illumination radiation has to travel through the liquid line is to be kept short, the coupling device can be arranged in the vicinity of the distal end of the liquid line. In this case, even with a relatively strongly absorbing wall of the liquid line, a sufficiently high illumination intensity at the distal end of the liquid line can be provided. Instead of keeping short the distance to be covered by the illumination radiation within the liquid line or in addition to this measure, a suitable absorption or reflection coefficient of the wall of the liquid line can also be selected be used to limit the loss of intensity. Particularly advantageous here is an inner mirroring of the wall of the liquid line, in particular between the coupling-in point and its distal end.
In einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung weist das distale Ende der Flüssigkeitsleitung eine Austrittsöffnung mit einer Form auf, welche die austretende Flüssigkeit zu wenigstens einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere zu wenigstens einem laminaren Flüssigkeitsstrahl, formt. Mittels des Flüssigkeitsstrahls kann die Beleuchtungsstrahlung gezielt zum Operationssitus weitergeleitet werden, wobei der Flüssigkeitsstrahl als Lichtleiter dient. Im Bereich der Austrittsöffnung kann ein Einsatz verlagerbar, bspw. verschiebbar, und insbesondere parallel zur Strömungsrichtung der ausströmenden Flüssigkeit verlagerbar angeordnet sein. Ein Verlagern des Einsatzes ermöglicht es, die Divergenz des an der Austrittsöffnung austretenden wenigstens einen Flüssigkeitsstrahles zu verändern und dadurch den Öffnungswinkel der Beleuchtung zu variieren. Auch ein Beeinflussen der Verteilung der Flüssigkeit im austretenden Flüssigkeitsstrahl bis hin zum Aufteilen in Teilstrahlen ist durch Verlagern des Einsatzes grundsätzlich möglich.In a particular embodiment of the illumination device according to the invention, the distal end of the liquid line has an outlet opening with a shape which forms the exiting liquid to at least one liquid jet, in particular to at least one laminar liquid jet. By means of the liquid jet, the illumination radiation can be specifically forwarded to the operation site, wherein the liquid jet serves as a light guide. In the region of the outlet opening, an insert may be displaceable, for example, displaceable, and in particular arranged to be displaceable parallel to the flow direction of the outflowing liquid. A displacement of the insert makes it possible to change the divergence of the emerging at the outlet opening at least one liquid jet and thereby to vary the opening angle of the illumination. Also influencing the distribution of the liquid in the exiting liquid jet up to the splitting up into partial beams is basically possible by shifting the insert.
Das die Flüssigkeitsleitung bildende Material braucht nicht im Hinblick auf lichtleitende Eigenschaften gewählt zu werden. Vielmehr ist im Grunde jedes Material geeignet, dass zum Formen einer Flüssigkeitsleitung Verwendung finden kann. Es besteht jedoch die Möglichkeit, die Beleuchtungsvorrichtung so auszugestalten, dass die Flüssigkeitsleitung zumindest im Bereich zwischen der Einkoppelstelle der Beleuchtungsstrahlung und dem distalen Ende aus einem transparenten Material mit einem Brechungsindex hergestellt ist, der kleiner als der Brechungsindex der durch die Flüssigkeitsleitung strömenden Flüssigkeit ist. Die Flüssigkeit kann dann bereits innerhalb der Flüssigkeitsleitung als Lichtleiter dienen. Alternativ kann die Flüssigkeitsleitung auch mit einem derartigen Material innenbeschichtet sein. Ein erfindungsgemäßes chirurgisches Instrument ist mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ausgestattet. Das chirurgische Instrument kann insbesondere eine Irrigationsleitung und/oder eine Aspirationsleitung mit einem dem Operationssitus zuzuwendenden distalen Ende umfassen. Die Irrigationsleitung und/oder die Aspirationsleitung können dann als die Flüssigkeitsleitung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung Verwendung finden. Auf diese Weise muss das chirurgische Instrument nicht mit einer weiteren Leitung ausgestattet werden. Auch findet am äußersten distalen Ende keine Verringerung des Strömungsquerschnittes statt, da sich dort keine Lichtleitfaser befinden muss. Zudem können die bisher für die Wandung der Flüssigkeitsleitung verwendeten Materialien, beispielsweise Metalle für die Irrigationsleitung oder Kunststoffe für die Aspirationsleitung, weiterhin Verwendung finden, da sie keine Lichtleitfunktion zu übernehmen brauchen. Bestehende chirurgische Instrumente mit Irrigationsleitung und/oder Aspirationsleitung lassen sich daher in besonders einfacher Weise mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung nach- bzw. umrüsten. Hierzu braucht lediglich die Einkoppelvorrichtung in die Flüssigkeitsleitung eingebracht zu werden. Das chirurgische Element kann insbesondere als Phaco-Endstück oder als Infusionskanüle ausgestaltet sein.The material forming the liquid conduit need not be selected with respect to photoconductive properties. Rather, basically any material that can be used to form a fluid conduit is suitable. However, it is possible to design the illumination device in such a way that the fluid line, at least in the region between the coupling point of the illumination radiation and the distal end, is made of a transparent material with a refractive index which is smaller than the refractive index of the fluid flowing through the fluid line. The liquid can then already serve as a light guide within the liquid line. Alternatively, the fluid conduit may also be internally coated with such a material. A surgical instrument according to the invention is equipped with a lighting device according to the invention. In particular, the surgical instrument may comprise an irrigation line and / or an aspiration line with a distal end facing the surgical site. The irrigation line and / or the aspiration line can then be used as the liquid line of the lighting device according to the invention. In this way, the surgical instrument need not be equipped with another line. Also, no reduction of the flow cross-section takes place at the outermost distal end, since there is no need for an optical fiber. In addition, the materials hitherto used for the wall of the liquid line, for example metals for the irrigation line or plastics for the aspiration line, can continue to be used, since they need not assume any light-guiding function. Existing surgical instruments with Irrigationsleitung and / or aspiration line can therefore be retrofitted or retrofitted in a particularly simple manner with a lighting device according to the invention. For this purpose, only the coupling device needs to be introduced into the liquid line. The surgical element can in particular be configured as a phaco end piece or as an infusion cannula.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.Further features, properties and advantages of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures.
Fig. 1 zeigt eine Phacoemulsifikationsvorrichtung als ein erstes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung.1 shows a phacoemulsification device as a first exemplary embodiment of the illumination device according to the invention.
Fig. 2 zeigt die Spitze der in Fig. 1 dargestellten Phacoemulsifikationsvorrichtung in einer geschnittenen Detailansicht.FIG. 2 shows the tip of the phacoemulsification device illustrated in FIG. 1 in a sectional detail view.
Fig. 3a bis 3c zeigen eine Irrigationsleitung als ein weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung. Fig. 4 zeigt die Spitze einer Infusionskanüle als noch ein weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung.3a to 3c show an irrigation line as a further embodiment of the lighting device according to the invention. Fig. 4 shows the tip of an infusion cannula as yet another embodiment of the illumination device according to the invention.
Fig. 5 zeigt im Detail ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.Fig. 5 shows in detail a particularly advantageous embodiment of the lighting device according to the invention.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung, die in diesem Ausführungsbeispiel in eine Phacoemulsifikationsvorrichtung 1 integriert ist. Die Phacoemulsifikations- Vorrichtung 1 umfasst einen Handgriff 2 mit einem darin angeordneten Ultraschallgeber (nicht dargestellt). An den Handgriff 2 schließt sich ein Röhrchen 3 an, dessen distales Ende 5 als Spitze dient, die im Rahmen einer Kataraktoperation durch eine Öffnung in der Hornhaut an die zu entfernende Linse herangeführt werden kann. Das Röhrchen 3 steht mit dem Ultraschallgeber in Verbindung, um die von diesem erzeugten Ultraschallschwingungen an die Linse übertragen zu können, um sie so zu zerkleinern. Das Röhrchen 3 umfasst ein erstes Lumen 7, welches als Irrigationsleitung zum Zuführen einer physiologischen Kochsalzlösung in das Auge während der Kataraktoperation dient. Sie umfasst außerdem ein zweites Lumen 9, welches von einem im Inneren des Röhrchens 3 angeordneten Röhrchen 10 geringeren Durchmessers begrenzt ist. Das zweite Lumen 9 dient als Aspirationsleitung zum Absaugen von Linsenstücken zusammen mit der in die Augenkammer eingeführten physiologischen Kochsalzlösung. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass obwohl im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Irrigationsleitung um die Aspirationsleitung herum angeordnet ist, die Anordnung von Irrigations- und Aspirationsleitung auch umgekehrt, also die Funktion der Lumina 7 und 9 vertauscht sein kann.1 shows a first exemplary embodiment of the illumination device according to the invention, which is integrated in a phacoemulsification device 1 in this exemplary embodiment. The phacoemulsification device 1 comprises a handle 2 with an ultrasound transmitter (not shown) arranged therein. The handle 2 is adjoined by a tube 3, the distal end 5 of which serves as a tip, which can be guided, as part of a cataract operation, through an opening in the cornea to the lens to be removed. The tube 3 is in communication with the ultrasound generator to transmit the ultrasonic vibrations generated by it to the lens so as to comminute them. The tube 3 comprises a first lumen 7 which serves as an irrigation conduit for delivering a physiological saline solution into the eye during cataract surgery. It also comprises a second lumen 9, which is delimited by a tube 10 of smaller diameter arranged inside the tube 3. The second lumen 9 serves as an aspiration line for aspirating lens pieces together with the physiological saline solution introduced into the eye chamber. It should be noted at this point that although the irrigation line is arranged around the aspiration line in the present embodiment, the arrangement of irrigation and aspiration line also vice versa, so the function of the lumens 7 and 9 can be reversed.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Phacoemulsifikations- vorrichtung 1 außerdem vier Lichtleiter 11 , die entweder als einzelne lichtleitende Fasern oder als lichtleitende Faserbündel ausgestaltet sein können und die im Inneren des Handgriffes 2 an eine Lichtquelle angeschlossen sind. Die von der Lichtquelle entfernten Enden 13 der Lichtleiter 11 münden in das erste Lumen 7, also in die Irrigationsleitung. Sie sind derart angeordnet, dass von der Lichtquelle in die Lichtleiter 11 eingekoppeltes Licht in die Irrigationsflüssigkeit, also im vorliegenden Ausführungsbeispiel in die physiologische Kochsalzlösung eingekoppelt wird. Der Kern jedes Lichtleiters 11 weist einen Brechungsindex auf, welcher an den Brechungsindex der physiologischen Kochsalzlösung angepasst ist. Auf diese Weise lässt sich eine Brechung des Beleuchtungsstrahlenbündels beim Austritt aus dem Ende 13 der Lichtleitfaser 11 geeignet einstellen und insbesondere vermeiden.In the present exemplary embodiment, the phacoemulsification device 1 furthermore comprises four light guides 11, which can be designed either as individual light-conducting fibers or as light-conducting fiber bundles and which are connected to a light source in the interior of the handle 2. The remote from the light source ends 13 of Optical fibers 11 open into the first lumen 7, that is, into the irrigation line. They are arranged in such a way that light coupled into the optical waveguide 11 from the light source is coupled into the irrigating liquid, ie in the present exemplary embodiment, into the physiological saline solution. The core of each optical fiber 11 has a refractive index which is adapted to the refractive index of the physiological saline solution. In this way, a refraction of the illumination beam at the exit from the end 13 of the optical fiber 11 can be suitably adjusted and in particular avoided.
Sobald die physiologische Kochsalzlösung 15 aus der im distalen Ende 5 des Röhrchens 3 angeordneten Austrittsöffnung 17 austritt und einen beispielsweise durch Luft geführten Strahl 16 bildet, kann dieser Strahl 16 als Lichtleiter Verwendung finden. Die Ursache hierfür liegt darin, dass der Brechungsindex der physiologischen Kochsalzlösung mit etwa 1 ,33 höher ist als der von Luft mit etwa 1,0. Damit der Strahl 16 als Lichtleiter wirkt, wird das Beleuchtungslicht derart in die Flüssigkeit 15 eingekoppelt, dass zumindest ein erheblicher Anteil des Lichtes die Bedingung für Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen der Flüssigkeit 15 des Strahls 16 und der umgebenden Luft erfüllt. Die Bedingung für das Auftreten von Totalreflexion ist, dass ein vom Inneren des Flüssigkeitsstrahls auf die Grenzfläche auftreffender Lichtstrahl mit der Normalen der Grenzfläche einen Winkel einschließt, der größer als der Grenzwinkel für Totalreflexion ist. Dies kann durch geeignetes Anordnen des Endes 13 des Lichtleiters 11 in der Irrigationsflüssigkeit erzielt werden. Maßgeblicher Parameter ist hierbei insbesondere der Öffnungswinkel des aus dem Lichtleiter 11 in die Flüssigkeit austretenden Strahlenbündels.As soon as the physiological saline solution 15 emerges from the outlet opening 17 arranged in the distal end 5 of the tube 3 and forms a jet 16 guided, for example, by air, this jet 16 can be used as a light guide. The reason for this is that the refractive index of the physiological saline solution is about 1.33 higher than that of air of about 1.0. In order for the beam 16 to act as a light guide, the illumination light is coupled into the liquid 15 in such a way that at least a significant portion of the light satisfies the total reflection condition at the interface between the liquid 15 of the jet 16 and the surrounding air. The condition for the occurrence of total reflection is that a light beam incident from the interior of the liquid jet onto the interface includes an angle with the normal of the interface that is greater than the critical angle for total reflection. This can be achieved by suitably arranging the end 13 of the light guide 11 in the irrigation liquid. The decisive parameter here is in particular the aperture angle of the beam emerging from the light guide 11 into the liquid.
Mit der Verwendung des Strahls 16 als Lichtleiter lässt sich das Beleuchtungslicht für die Operation gezielt dem Operationssitus zuführen. Im Unterschied zu Vorrichtungen nach Stand der Technik braucht kein Lichtleiter 11 durch die gesamte Spitze geführt zu sein, was insbesondere im Bereich des äußersten distalen Ende 5 eine Verringerung des Röhrchenquerschnittes gestattet. Absorptionsverluste der Beleuchtungs- Strahlung an der Wand der Irrigationsleitung können dadurch in Grenzen gehalten werden, dass das Einkoppeln der Beleuchtungsstrahlung im Bereich des distalen Endes 5 nahe der Austrittsöffnung 17 erfolgt und/oder dass der Öffnungswinkel des aus dem Lichtleiter austretenden Lichtstrahlenbündels gering ist und die Austrittsrichtung des Lichtstrahlenbündels zur Austrittsöffnung 17, insbesondere zum Zentrum der Austrittsöffnung, zeigt. Die Enden 13 der Lichtleiter 11 werden dabei nur so nahe an die Austrittsöffnung 17 herangeführt, wie dies für eine hinreichende Beleuchtungsintensität notwendig ist, ohne dabei jedoch in der zum Einführen in das Auge vorgesehenen Bereich des distalen Endes 5 vorzudringen. Das Einstellen eines geringen Öffnungswinkels kann durch wenigstens eine geeignete Zusatzoptik, die entweder am der Beleuchtungsquelle zugewandten Ende und/oder am der Irrigationsflüssigkeit zugewandten Ende der Lichtleitfaser 11 angeordnet ist, unterstützt werden. Vorteilhafterweise sollte ein möglichst kleiner Öffnungswinkel gewählt werden.With the use of the beam 16 as a light guide, the illumination light for the operation can be selectively directed to the surgical site. In contrast to devices according to the prior art, no optical fiber 11 needs to be guided through the entire tip, which allows a reduction in the tube cross-section, in particular in the region of the outermost distal end 5. Absorption losses of the lighting Radiation on the wall of the irrigation line can be kept within limits by coupling the illumination radiation in the region of the distal end 5 close to the outlet opening 17 and / or the opening angle of the light beam emerging from the light guide is low and the exit direction of the light beam to the outlet opening 17, in particular to the center of the outlet opening, shows. The ends 13 of the optical waveguides 11 are only brought so close to the outlet opening 17, as is necessary for a sufficient illumination intensity, without, however, penetrate in the intended for insertion into the eye area of the distal end 5. The setting of a small opening angle can be assisted by at least one suitable additional optic arranged either at the end facing the illumination source and / or at the end of the optical fiber 11 facing the irrigation fluid. Advantageously, the smallest possible opening angle should be selected.
Auch durch geeignete Wahl des Absorptions- bzw. Reflektionskoeffizienten der Wände der Irrigationsleitung 17 kann der Intensitätsverlust innerhalb der Irrigationsleitung in Grenzen gehalten werden. Besonders vorteilhaft ist in diesem Fall eine Innenverspiegelung der Wandung der Irrigationsleitung zumindest im Bereich zwischen der Einkoppelstelle der Beleuchtungsstrahlung und der Austrittsöffnung 17.By suitable choice of the absorption or reflection coefficient of the walls of the irrigation line 17, the loss of intensity within the irrigation line can be kept within limits. In this case, an internal mirroring of the wall of the irrigation line is particularly advantageous at least in the region between the coupling-in point of the illumination radiation and the outlet opening 17.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in Fig. 5 dargestellt. Diese zeigt in einer geschnittenen Ansicht eine Irrigationsleitung 107 und ein darin mündendes Ende 113 eines Lichtleiters. Zwischen dem Ende 113 des Lichtleiters und der Austrittsöffnung 117 der Irrigationsleitung 107 ist die die Irrigationsleitung 107 begrenzende Wandung mit einer Beschichtung 119 versehen, die einen geringeren Brechungsindex als die physiologische Kochsalzlösung 115 aufweist. Geeignete Materialien für diese Beschichtung sind beispielsweise Teflon AF mit einem Brechungsindex zwischen 1 ,29 und 1,31 oder nanoporöse dielektrische Polymere, mit denen sich Brechungsindizes im Bereich zwischen ca. 1 ,15 und 1 ,3 realisieren lassen. Geeignete Beschichtungs- materialien sind in WP. Risk et al. „Optical wave guides with an aqueous core and a low-index nanoporous cladding" in Optical Express 6446, Volume 12, No. 26 beschrieben. Auf diese Druckschrift wird daher bezüglich geeigneter Beschichtungsmaterialien verwiesen. Es sei außerdem darauf hingewiesen, dass statt die Wandung 108 der Irrigationsleitung 107 mit einer derartigen BeSchichtung zu versehen, auch die Möglichkeit besteht, die komplette Wandung aus Teflon AF oder einem nanoporösen dielektrischen Material herzustellen.A particularly advantageous embodiment of the invention is shown schematically in FIG. This shows in a sectional view an irrigation duct 107 and an end 113 of a light conductor which opens into it. Between the end 113 of the light guide and the outlet opening 117 of the irrigation line 107, the wall bounding the irrigation line 107 is provided with a coating 119 which has a lower refractive index than the physiological saline solution 115. Suitable materials for this coating are, for example, Teflon AF with a refractive index between 1.29 and 1.31 or nanoporous dielectric polymers with which refractive indices in the range between about 1, 15 and 1, 3 can be realized. Suitable coating materials are in WP. Risk et al. "Optical waveguides with an aqueous core and a low-index nanoporous cladding" in Optical Express 6446, Volume 12, No. 26. Reference is therefore made to this document for suitable coating materials It should also be noted that instead of the wall 108 Provide the Irrigationsleitung 107 with such BeSchichtung, also the possibility exists to produce the complete wall of Teflon AF or a nanoporous dielectric material.
Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel weist aufgrund des Verhältnisses der Brechungsindizes zwischen der Beschichtung und der physiologischen Kochsalzlösung auch zwischen dem Ende 113 der Lichtleitfaser und dem Austrittsende 117 lichtleitende Eigenschaften auf. Für das Einkoppeln des Lichtes in die Flüssigkeit 115 gilt das mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel Gesagte analog, mit der Maßgabe, dass statt der Grenzfläche zwischen der Flüssigkeit und Luft die Grenzfläche zwischen der Flüssigkeit 115 und der Beschichtung 119 bzw. der Wandung zu betrachten ist. Zudem entspricht der Brechungsindex des Lichtleiterkerns dem der physiologischen Kochsalzlösung 115.The embodiment shown in Fig. 5 also has photoconductive properties between the end 113 of the optical fiber and the exit end 117 due to the ratio of refractive indices between the coating and the physiological saline solution. For the coupling of the light into the liquid 115, the same applies with respect to the first embodiment, with the proviso that instead of the interface between the liquid and air, the interface between the liquid 115 and the coating 119 or the wall is to be considered , In addition, the refractive index of the optical fiber core corresponds to that of the physiological saline solution 115.
Insbesondere besteht bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel auch die Möglichkeit, die gesamte Irrigationsleitung mit einer der beschriebenen Beschichtungen zu versehen oder die Wandung der Irrigationsleitung 107 vollständig, d.h. über die gesamte Länge, aus einem derartigen Material herzustellen. In diesem Fall kann das Einkoppeln des Beleuchtungslichtes in die Irrigationsleitung auch am proximalen Ende erfolgen, also am von der Austrittsöffnung 117 entfernten Ende. Die Lichtleitfaser 111 kann dann vollständig entfallen, da die Irrigationsflüssigkeit selbst den Lichtleiter bildet. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform mit Bezug auf eine Irrigationsleitung 107 beschrieben worden ist. Grundsätzlich kann jedoch auch eine Aspirationsleitung wie mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben ausgestaltet sein. Sie kann als Lichtleiter insbesondere dann Verwendung finden, wenn der mit der Aspirationsleitung durchgeführte Absaugprozess zu einer kontinuierlichen Fluidströmung durch die Aspirationsleitung führt. Selbstverständlich ist es auch möglich, sowohl eine Aspirationsleitung als auch eine Irrigationsleitung beispielsweise der in Fig. 1 dargestellten Phacoemulsifikationsvorrichtung als Lichtleiter auszugestalten.In particular, in the exemplary embodiment illustrated in FIG. 5, it is also possible to provide the entire irrigation line with one of the coatings described, or to make the wall of the irrigation line 107 completely, ie over the entire length, from such a material. In this case, the coupling of the illumination light into the irrigation line can also take place at the proximal end, ie at the end remote from the outlet opening 117. The optical fiber 111 can then be completely eliminated, since the irrigation liquid itself forms the light guide. It should be noted at this point that the embodiment illustrated in FIG. 5 has been described with reference to an irrigation line 107. In principle, however, an aspiration line can also be designed as described with reference to FIG. 5. It can be used as a light guide in particular when the with The aspiration process performed aspiration leads to a continuous flow of fluid through the aspiration line. Of course, it is also possible to design both an aspiration line and an irrigation line, for example, the phacoemulsification device shown in FIG. 1 as a light guide.
Ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist in den Figuren 3a bis 3c dargestellt. Auch diese Ausführungsform kann, wie alle anderen Ausführungsformen auch, mit der mit Bezug auf Fig. 5 beschriebenen Beschichtung beziehungsweise Wandung ausgestattet sein.A third exemplary embodiment of a device according to the invention is shown in FIGS. 3a to 3c. Like all other embodiments, this embodiment can also be equipped with the coating or wall described with reference to FIG. 5.
Die Figuren 3a bis 3c zeigen ein Irrigationsröhrchen 203, durch das sich eine Irrigationsleitung 207 zum Zuführen einer Irrigationsflüssigkeit, beispielsweise Wasser oder physiologische Kochsalzlösung, zu einem Operationssitus dient. Das distale Ende 205 weist eine um etwa 90° abgewinkelte Spitze 206 auf, die es ermöglicht, die Irrigationsleitung 207 weitgehend parallel zur Körperoberfläche zum Operationssitus zu führen. In der Spitze 206 ist eine Austrittsöffnung 217 angeordnet, die den Austritt der Irrigationsflüssigkeit 217 ermöglicht. Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass das Irrigationsröhrchen 203 keine abgewinkelte Spitze 206 aufzuweisen braucht. Die Irrigationsleitung kann daher auch völlig gerade ausgebildet sein.FIGS. 3a to 3c show an irrigation tube 203 through which an irrigation line 207 for supplying an irrigating fluid, for example water or physiological saline solution, to an operating site is used. The distal end 205 has a tip 206 which is angled at about 90 °, which makes it possible to guide the irrigation line 207 largely parallel to the body surface to the surgical site. In the tip 206, an outlet opening 217 is arranged, which allows the exit of the irrigation liquid 217. It should be noted at this point that the irrigation tube 203 need not have an angled tip 206. The irrigation line can therefore be designed completely straight.
Im Bereich des distalen Endes 205 des Irrigationsröhrchens 203 mündet das Ende 213 einer Lichtleitfaser 211 in die Irrigationsleitung 207. Der Kern der Lichtleitfaser weist einen Brechungsindex auf, welcher an den Brechungsindex der Irrigationsflüssigkeit angepasst ist, bspw. um einen geeigneten Öffnungswinkel des aus dem Ende 213 der Lichtleitfaser 211 austretenden Strahlenbündels einzustellen.In the region of the distal end 205 of the irrigation tube 203, the end 213 of an optical fiber 211 opens into the irrigation line 207. The core of the optical fiber has a refractive index which is adapted to the refractive index of the irrigation fluid, for example by a suitable opening angle of the end 213 the optical fiber 211 exiting beam adjust.
Das andere Ende der Lichtleitfaser 211 ist einer Lichtquelle zugeordnet, deren Licht in die Lichtleitfaser 211 eingekoppelt und von dieser zum distalen Ende 205 des Irrigationsröhrchens 203 geleitet wird. Dort wird das Licht in die durch die Irrigationsleitung 207 strömende Irrigationsflüssigkeit 215 geeignet eingekoppelt. Die Irrigationsflüssigkeit 215 tritt durch die Austrittsöffnung 217 der Irrigationsleitung 207 in Richtung auf den zu beleuchtenden Operationssitus aus. Insbesondere bei einer Augenoperation, kann das Licht so ohne jegliche Glanzpunkte direkt ins Auge gelangen. Die Richtung der Beleuchtung kann problemlos über die Lage des distalen Endes der Irrigationsleitung gesteuert werden.The other end of the optical fiber 211 is associated with a light source whose light is coupled into the optical fiber 211 and passed from this to the distal end 205 of the Irrigationsröhrchens 203. There, the light is in the flowing through the irrigation line 207 Irrigationsflüssigkeit 215th suitable coupled. The irrigation fluid 215 exits through the exit opening 217 of the irrigation line 207 in the direction of the operation site to be illuminated. Especially with an eye operation, the light can reach the eye without any highlights. The direction of the illumination can easily be controlled via the position of the distal end of the irrigation line.
Mittels eines in der Spitze 206 im Bereich der Austrittsöffnung 217 verschiebbar angeordneten Einsatzes 219 kann die Divergenz des austretenden Irrigationsflüssigkeitsstrahls 216A, 216B, 216C verändert werden. Je weiter der Einsatz in das Innere der Austrittsöffnung 217 zurückgezogen ist, desto geringer ist die Divergenz des Irrigationsflüssigkeitsstrahls. Über die Divergenz . desBy means of an insert 219 displaceably arranged in the tip 206 in the region of the outlet opening 217, the divergence of the exiting irrigation liquid jet 216A, 216B, 216C can be changed. The further the insert is retracted into the interior of the outlet opening 217, the lower the divergence of the irrigation liquid jet. About the divergence. of
Irrigtaionsflüssigkeitsstrahles 216A, 216B, 216C kann der Öffnungswinkel der Beleuchtungsstrahlung nach dem Austritt der Irrigationsflüssigkeit 215 aus der Irrigationsleitung 207 eingestellt werden. Obwohl die Irrigationsflüssigkeit erfindungsgemäß alleine zum Zwecke der Beleuchtung des Operationssitus zugeführt werden kann, ist es vorteilhaft eine Irrigationsflüssigkeit zu wählen, die auch eine weitere Funktion im Bereich des Operationssitus erfüllen kann. Besonders vorteilhaft ist daher physiologische Kochsalzlösung, durch deren Zufuhr beispielsweise das Austrocknen des Operationssitus während einer Operation verhindert wird.Irrigtaionsflüssigkeitsstrahles 216 A, 216 B, 216 C, the opening angle of the illumination radiation after the exit of the irrigation liquid 215 from the Irrigationsleitung 207 can be adjusted. Although the irrigating fluid according to the invention can be supplied alone for the purpose of illuminating the surgical site, it is advantageous to choose an irrigating fluid which can also fulfill a further function in the area of the surgical site. Therefore, physiological saline solution is particularly advantageous, by the supply, for example, the drying out of the surgical site is prevented during surgery.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Beleuchtungs- Vorrichtung ist in Fig. 4 dargestellt. Fig. 4 stellt den distalen Abschnitt einer Infusionskanüle 302 dar. Der distale Abschnitt der Infusionskanüle 302 umfasst eine Platte 305 mit einer Bohrung, aus der eine dünne Spitze 309 mit einer Flüssigkeitsleitung 308 hervorragt. Diese ist zum Einführen in einen Operationssitus oder in das einen Operationssitus umgebende Gewebe ausgebildet. Ihre Austrittsöffnung 317 stellt das distale Ende der Flüssigkeitsleitung 308 dar. Aus ihr kann ein insbesondere laminarer Flüssigkeitsstrahl 316 austreten. Beispielsweise kann die Infusionskanüle 303 dazu verwendet werden, den Augenkammern während einer Augenoperation Flüssigkeit zuzuführen, um den Augeninnendruck konstant zu halten.Another embodiment of the lighting device according to the invention is shown in Fig. 4. 4 illustrates the distal portion of an infusion cannula 302. The distal portion of the infusion cannula 302 includes a plate 305 having a bore from which protrudes a thin tip 309 having a fluid conduit 308. This is designed to be inserted into an operation site or into the tissue surrounding an operation site. Its outlet opening 317 represents the distal end of the liquid line 308. From it, a particular laminar liquid jet 316 emerge. For example, the infusion cannula 303 may be used to close the eye chambers during a procedure Eye surgery to supply fluid to keep the intraocular pressure constant.
Auf der der dünnen Spitze 309 abgewandten Seite der Platte 305 befindet sich ein Zuleitungsabschnitt 311 , über den die Infusionsflüssigkeit 315 zur dünnen Spitze 309 geleitet wird. Zudem ist eine Lichtleitfaser 312 durch den Zuleitungsabschnitt 311 geführt, deren Ende 313 sich zuleitungsabschnitt- seitig vor der Platte 305 befindet. Der Kern der Lichtleitfaser 312 weist einen Brechungsindex auf, welcher an den Brechungsindex der Infusionsflüssigkeit 315 angepasst ist, bspw. um einen geeigneten Öffnungswinkel des aus der Lichtleitfaser austretenden Strahlenbündels herbeizuführen. Über die Lichtleitfaser 312 kann Beleuchtungslicht einer entfernt angeordneten Beleuchtungsquelle in eine in die dünne Spitze 309 fließende Infusionsflüssigkeit 315 eingekoppelt werden. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels kann die dünne Spitze 309 mit einer Beschichtung versehen sein, wie sie mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben worden ist. Alternativ kann die dünne Spitze 309 auch vollständig aus einem Material hergestellt sein, dessen Brechungsindex geringer als der Brechungsindex der Infusionsflüssigkeit 315, beispielsweise physiologische Kochsalzlösung, Wasser oder Hyaluronsäure, ist. Mit Hilfe der so ausgebildeten Infusionskanüle kann Beleuchtungsstrahlung direkt in den Operationssitus eingebracht werden.On the side of the plate 305 facing away from the thin tip 309 there is a feed section 311, via which the infusion liquid 315 is led to the thin tip 309. In addition, an optical fiber 312 is guided through the feed line section 311, whose end 313 is on the feeder section side in front of the plate 305. The core of the optical fiber 312 has a refractive index which is adapted to the refractive index of the infusion liquid 315, for example in order to bring about a suitable opening angle of the beam emerging from the optical fiber. Via the optical fiber 312, illumination light of a remote illumination source can be coupled into an infusion liquid 315 flowing into the thin tip 309. In a particularly advantageous embodiment of this embodiment, the thin tip 309 can be provided with a coating, as has been described with reference to FIG. Alternatively, the thin tip 309 may also be made entirely of a material whose refractive index is less than the refractive index of the infusion fluid 315, for example physiological saline, water or hyaluronic acid. With the aid of the infusion cannula thus formed, illumination radiation can be introduced directly into the surgical site.
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen kamen als Flüssigkeiten Wasser, physiologische Kochsalzlösung und Hyaluronsäure zum Einsatz. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch mit anderen Flüssigkeiten durchgeführt werden, sofern diese für die zuzuführendeIn the present embodiments, liquids, water, physiological saline and hyaluronic acid were used. However, the method according to the invention can also be carried out with other liquids, provided that these are for the supplied
Beleuchtungsstrahlung eine genügend hohe Transparenz aufweisen. Sie sollen zudem bioverträglich sein. So weist beispielsweise Wasser im gesamten sichtbaren Spektralbereich sowie im angrenzenden nahen Infrarot und nahen Ultraviolett eine ausreichend hohe Transparenz auf, um als flüssiger Lichtleiter Verwendung finden zu können. Insbesondere beim Einkoppeln von UV-Strahlung in die Flüssigkeit kann bei geeigneter Wahl der Flüssigkeit im Rahmen der Erfindung auch eine Lumineszenz, also Fluoreszenz oder Phosphoreszenz, in der Flüssigkeit erzeugt werden. Mit Hilfe der Lumineszenz kann mit der Flüssigkeit eine lokale Beleuchtung im gesamten Operattonssitus erfolgen. Wenn Phosphoreszenz vorliegt und diese lange genug anhält, erfolgt auch nach dem Abschalten der Beleuchtungsstrahlung noch eine Beleuchtung des Operationssitus mit dem Phosphoreszenzlicht der verteilten Flüssigkeit. Illuminating radiation have a sufficiently high transparency. They should also be biocompatible. Thus, for example, water has sufficiently high transparency in the entire visible spectral range and in the adjacent near infrared and near ultraviolet to be used as a liquid optical waveguide. In particular, when coupling UV radiation into the liquid, a suitable luminescence, ie fluorescence or phosphorescence, can be generated in the liquid by a suitable choice of the liquid within the scope of the invention. With the help of luminescence can be done with the liquid, a local illumination in the entire Operattonssitus. If there is phosphorescence and this persists long enough, even after the illumination radiation has been switched off, illumination of the surgical site with the phosphorescent light of the distributed liquid will take place.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Beleuchten eines Operationssitus mit Beleuchtungs- Strahlung, in welchem über wenigstens eine Flüssigkeitsleitung (7, 9,1. A method for illuminating an operating site with illumination radiation, in which at least one liquid line (7, 9,
107, 207, 308) mit einem dem Operationssitus zugewandten distalen Ende (5, 105, 205, 303) eine durch die Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308) strömende Flüssigkeit (15, 115, 215, 315) dem Operationssitus zugeführt und/oder vom Operationssitus abgeführt wird, wobei die Beleuchtungsstrahlung vom distalen Ende (5, 105, 205, 303) der Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308) entfernt in Richtung auf das distale Ende (5, 105, 205, 303) in die strömende Flüssigkeit (15, 115, 215, 315) eingekoppelt wird und - die Flüssigkeit (15, 115, 215, 315) als Lichtleitmedium verwendet wird.107, 207, 308) having a distal end (5, 105, 205, 303) facing the surgical site, a fluid (15, 115, 215, 315) flowing through the fluid conduit (7, 9, 107, 207, 308) to the surgical site supplied and / or discharged from the surgical site, wherein the illumination radiation from the distal end (5, 105, 205, 303) of the fluid line (7, 9, 107, 207, 308) away towards the distal end (5, 105, 205 , 303) is coupled into the flowing liquid (15, 115, 215, 315) and - the liquid (15, 115, 215, 315) is used as a light guiding medium.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , in dem Wasser als strömende Flüssigkeit (15, 115, 215, 315) Verwendung findet.2. The method of claim 1, in which water is used as the flowing liquid (15, 115, 215, 315).
3. Verfahren nach Anspruch 1 , in dem physiologische Kochsalzlösung als strömende Flüssigkeit (15, 115, 215, 315) Verwendung findet.3. Method according to claim 1, in which physiological saline solution is used as the flowing liquid (15, 115, 215, 315).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem das Einkoppeln der Beleuchtungsstrahlung in der Nähe des distalen Endes (5, 105,4. The method according to any one of claims 1 to 3, in which the coupling of the illumination radiation in the vicinity of the distal end (5, 105,
205, 303) der Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308) erfolgt.205, 303) of the liquid line (7, 9, 107, 207, 308) takes place.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in dem wenigstens ein aus dem distalen Ende (5, 105, 205, 303) der Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308) austretender, auf den Operationssitus gerichteter5. The method according to any one of claims 1 to 4, in which at least one of the distal end (5, 105, 205, 303) of the liquid line (7, 9, 107, 207, 308) exiting, directed to the surgical site
Flüssigkeitsstrahl (16, 116, 216, 316) als Lichtleiter für die Beleuchtungsstrahlung verwendet wird. Liquid jet (16, 116, 216, 316) is used as a light guide for the illumination radiation.
6. Verfahren nach Anspruch 5, in dem ein Einstellen eines Öffnungswinkels der Beleuchtung durch Einstellen der Divergenz des austretenden Flüssigkeitsstahls (216) und/oder der Verteilung der Flüssigkeit im austretenden Flüssigkeitsstrahl (216) erfolgt.6. The method of claim 5, wherein adjusting an opening angle of the illumination by adjusting the divergence of the exiting liquid steel (216) and / or the distribution of the liquid in the exiting liquid jet (216) takes place.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in dem als Flüssigkeit eine Flüssigkeit Verwendung findet, die Lumineszenz aufweist.7. The method according to any one of claims 1 to 6, in which a liquid is used as the liquid having luminescence.
8. Beleuchtungsvorrichtung zum Beleuchten eines Operationssitus mit Beleuchtungsstrahlung mit wenigstens einer Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308), die ein distales Ende (5, 105, 205, 303) aufweist, das dem Operationssitus zuzuwenden ist, und die zum Zuführen einer durch die Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308) strömenden Flüssigkeit (15, 115, 215, 315) zu dem Operationssitus und/oder zum Abführen einer8. A lighting device for illuminating a surgical site with illumination radiation with at least one fluid line (7, 9, 107, 207, 308) having a distal end (5, 105, 205, 303), which is the operation site to turn, and for supplying a liquid (15, 115, 215, 315) flowing through the fluid conduit (7, 9, 107, 207, 308) to the surgical site and / or to discharge it
Flüssigkeit von dem Operationssitus ausgestaltet ist, wobei die vom Operationssitus abgeführte Flüssigkeit eine durch die Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308) strömende Flüssigkeit bildet, und - einer vom distalen Ende (5, 105, 205, 303) entfernt in dieLiquid is designed by the operating site, wherein the fluid discharged from the surgical site forms a liquid flowing through the fluid line (7, 9, 107, 207, 308), and - one of the distal end (5, 105, 205, 303) removed in the
Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308) mündenden Einkoppelvorrichtung (13, 113, 213, 313) zum Einkoppeln der Beleuchtungsstrahlung in die strömende Flüssigkeit (15, 115, 215, 315), wobei die Einkopplungsvorrichtung (13, 113, 213, 313) so in die Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308) mündet, dass dieLiquid line (7, 9, 107, 207, 308) opening coupling device (13, 113, 213, 313) for coupling the illumination radiation in the flowing liquid (15, 115, 215, 315), wherein the coupling device (13, 113, 213 , 313) in the liquid line (7, 9, 107, 207, 308) opens, that the
Beleuchtungsstrahlung in Richtung auf das distale Ende (5, 105, 205, 303) eingekoppelt wird, und die Einkopplung derart erfolgt, dass die strömende Flüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung und/oder nach dem Austritt bzw. vor dem Eintritt in die Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308) als Lichtleitmedium fungiert.Illumination radiation in the direction of the distal end (5, 105, 205, 303) is coupled, and the coupling takes place such that the flowing liquid in the liquid line and / or after the exit or before entering the liquid line (7, 9 , 107, 207, 308) acts as a light-guiding medium.
9. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, in der die Einkoppelvorrichtung (13, 113, 213, 313) in der Nähe des distalen Endes (5, 105, 205, 303) der Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308) angeordnet ist.9. Lighting device according to claim 8, in which the coupling device (13, 113, 213, 313) in the vicinity of the distal End (5, 105, 205, 303) of the liquid line (7, 9, 107, 207, 308) is arranged.
10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, in der - das distale Ende (5, 105, 205, 303) der wenigstens einen10. Lighting device according to claim 9, in which - the distal end (5, 105, 205, 303) of the at least one
Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308) eine Austrittsöffnung (17,117, 217, 317) aufweist, durch welche die durch die Flüssigkeitsleitung (7, 9, 107, 207, 308) strömende Flüssigkeit (15, 115, 215, 315) zum Operationssitus hin austritt, und - die Austrittsöffnung eine Form aufweist, welche die austretendeLiquid line (7, 9, 107, 207, 308) has an outlet opening (17,117, 217, 317) through which the through the liquid line (7, 9, 107, 207, 308) flowing liquid (15, 115, 215, 315 ) emerges towards the operation site, and - the outlet opening has a shape which forms the outlet
Flüssigkeit (15, 115, 215, 315) zu wenigstens einem Flüssigkeitsstrahl (16, 116, 216, 316) formt.Liquid (15, 115, 215, 315) to at least one liquid jet (16, 116, 216, 316) forms.
11. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 10, in der die Austrittsöffnung (17, 117, 217, 317) eine Form aufweist, welche die austretende11. Lighting device according to claim 10, in which the outlet opening (17, 117, 217, 317) has a shape which the exiting
Flüssigkeit (15, 115, 215, 315) zu wenigstens einem laminaren Flüssigkeitsstrahl (16, 116, 216, 316) formt.Liquid (15, 115, 215, 315) to at least one laminar liquid jet (16, 116, 216, 316) forms.
12. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, in der im Bereich der Austrittsöffnung (217) ein Einsatz (219) verlagerbar angeordnet ist.12. Lighting device according to claim 9 or 10, in which in the region of the outlet opening (217) an insert (219) is arranged displaceably.
13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, in der die Flüssigkeitsleitung (107) wenigstens im Bereich zwischen der Einkoppelvorrichtung (113) und der Austrittsöffnung (117) aus einem Material (119) mit einem kleinerem Brechungsindex als dem13. Lighting device according to one of claims 8 to 12, in which the liquid line (107) at least in the region between the coupling device (113) and the outlet opening (117) of a material (119) having a smaller refractive index than that
Brechungsindex der strömenden Flüssigkeit (115) hergestellt ist oder mit einem derartigen Material (119) innenbeschichtet ist.Refractive index of the flowing liquid (115) is made or is internally coated with such a material (119).
14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, in den die strömende Flüssigkeit Lumineszenz aufweist.14. Lighting device according to one of claims 8 to 14, in which the flowing liquid has luminescence.
15. Chirurgisches Instrument mit einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14. 15. Surgical instrument with a lighting device according to one of claims 8 to 14.
16. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 15, welches eine Irrigationsleitung (7, 107, 207, 308) und/oder eine Aspirationsleitung (9) mit einem dem Operationssitus zuzuwendenden distalen Ende (5, 105, 205, 303) umfasst, wobei die Irrigationsleitung (7, 107, 207, 308) und/oder die Aspirationsleitung (9) die wenigstens eine Flüssigkeitsleitung bildet bzw. bilden.16. Surgical instrument according to claim 15, which comprises an irrigation line (7, 107, 207, 308) and / or an aspiration line (9) with a surgical site to be turned distal end (5, 105, 205, 303), wherein the irrigation line ( 7, 107, 207, 308) and / or the aspiration line (9) forming or forming at least one fluid line.
17. Chirurgisches Instrument nach Anspruch 15, welches als Phaco- Endstück oder als Infusionskanüle ausgestaltet ist. 17. Surgical instrument according to claim 15, which is designed as a phaco end piece or as an infusion cannula.
PCT/EP2006/010878 2005-12-15 2006-11-01 Method for illuminating the site of an operation, illumination device and surgical instrument WO2007073802A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005060693.8 2005-12-15
DE102005060693 2005-12-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007073802A1 true WO2007073802A1 (en) 2007-07-05

Family

ID=37709624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/010878 WO2007073802A1 (en) 2005-12-15 2006-11-01 Method for illuminating the site of an operation, illumination device and surgical instrument

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2007073802A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102313166A (en) * 2010-05-17 2012-01-11 夏普株式会社 Illuminator, light-emitting device, lighting device and headlight for automobile
DE102011111285A1 (en) * 2011-08-26 2013-02-28 Geuder Ag Device for introducing light and aura in e.g. eyes during surgical operation for illuminating surgical site, has light conductor executed in distal end region and allowed to open with hollow end region to form application region
DE102012018982A1 (en) * 2012-09-27 2014-03-27 Carl Zeiss Meditec Ag Control device for an ophthalmic surgical system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4551129A (en) * 1983-04-08 1985-11-05 Coleman D Jackson Technique and apparatus for intraocular and microsurgery including lighter-irrigator hypodermic tube
US4617013A (en) * 1983-03-14 1986-10-14 Timron Instruments, Incorporated Method and apparatus for surgical irrigation, aspiration and illumination
EP0201280A2 (en) * 1985-05-01 1986-11-12 Kabushiki Kaisha TOPCON Infusion instrument
EP0618465A1 (en) * 1993-04-01 1994-10-05 Bridgestone Corporation Fluid filled optical waveguide
EP0647863A2 (en) * 1993-10-08 1995-04-12 United States Surgical Corporation Liquid light guide
US5425730A (en) * 1994-02-16 1995-06-20 Luloh; K. P. Illumination cannula system for vitreous surgery
US20050031281A1 (en) * 2003-08-09 2005-02-10 Gunther Nath Illumination device with light guide and light diffuser

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4617013A (en) * 1983-03-14 1986-10-14 Timron Instruments, Incorporated Method and apparatus for surgical irrigation, aspiration and illumination
US4551129A (en) * 1983-04-08 1985-11-05 Coleman D Jackson Technique and apparatus for intraocular and microsurgery including lighter-irrigator hypodermic tube
EP0201280A2 (en) * 1985-05-01 1986-11-12 Kabushiki Kaisha TOPCON Infusion instrument
EP0618465A1 (en) * 1993-04-01 1994-10-05 Bridgestone Corporation Fluid filled optical waveguide
EP0647863A2 (en) * 1993-10-08 1995-04-12 United States Surgical Corporation Liquid light guide
US5425730A (en) * 1994-02-16 1995-06-20 Luloh; K. P. Illumination cannula system for vitreous surgery
US20050031281A1 (en) * 2003-08-09 2005-02-10 Gunther Nath Illumination device with light guide and light diffuser

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102313166A (en) * 2010-05-17 2012-01-11 夏普株式会社 Illuminator, light-emitting device, lighting device and headlight for automobile
DE102011111285A1 (en) * 2011-08-26 2013-02-28 Geuder Ag Device for introducing light and aura in e.g. eyes during surgical operation for illuminating surgical site, has light conductor executed in distal end region and allowed to open with hollow end region to form application region
DE102011111285B4 (en) 2011-08-26 2019-02-21 Geuder Aktiengesellschaft Device for introducing light and fluid into a human or animal body and method for producing such a device
DE102012018982A1 (en) * 2012-09-27 2014-03-27 Carl Zeiss Meditec Ag Control device for an ophthalmic surgical system
WO2014048552A1 (en) * 2012-09-27 2014-04-03 Carl Zeiss Meditec Ag Control device for an ophthalmic surgical system
US10028861B2 (en) 2012-09-27 2018-07-24 Carl Zeiss Meditec Ag Control arrangement for an ophthalmic surgical system
DE102012018982B4 (en) 2012-09-27 2019-08-14 Carl Zeiss Meditec Ag Control device for an ophthalmic surgical system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1126805B1 (en) Medical instrument for phacoemulsification
EP2288285B1 (en) Endoscope having a shaft tube and optics
DE4407949B4 (en) Probe for aspirating eye tissue
EP1714606B1 (en) Endoscope
EP1446079B1 (en) Device for performing ophthalmological operations
WO1996001589A1 (en) Endoscope
DE19714475C1 (en) Unit for the removal of glass components from the eye
DE19920615A1 (en) Device for treating glaucorn of the eye
EP2229872B1 (en) Ureterorenoscope
DE102006046925A1 (en) Method for laser endoscopy e.g. for medical work and for semiconductor processing, requires laser pulse for producing multi-photon processes as target ionization
DE102007049239A1 (en) Endo probe for microsurgery i.e. eye surgery, has optical fibers, into which laser light is directly injected, and casing, where coupling of illuminating light is provided in casing or transparent form element over optical element
EP3041443B1 (en) Surgical instrument
EP0601427A2 (en) Endoscopic instrument
AT410055B (en) LASER SCALPEL
WO2007073802A1 (en) Method for illuminating the site of an operation, illumination device and surgical instrument
DE102014118575B4 (en) Surgical instrument
DE2222979A1 (en) MEDICAL DEVICE
DE10138984A1 (en) Appliance for treatment of glaucoma controls treatment beam based on measurement beam reflected light from Schlems canal
DE112018004635T5 (en) Ophthalmic microsurgical instrument
WO2010060443A1 (en) System for ophthalmology or dermatology
WO2023118347A1 (en) Device and method for illuminating a treatment site, in particular in ophthalmology
WO2019238918A1 (en) Resectoscope with longitudinally movably mounted irrigation sheath
WO2019224250A1 (en) Medical handpiece for transmitting energy into biological tissue via an optical fiber
EP3886738A1 (en) Resectoscope with electrode instrument in the outer shaft
EP2854667B1 (en) Puncture needle system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06829033

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1