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Dr. Fritz Faulhaber Gute Sicht des Operateurs für gute Sicht des Patienten

Redakteur: M.A. Frauke Finus

In der Augenheilkunde hilft ein Betrachtungssystem, während operativer Eingriffe zwischen Hornhaut- und Netzhautansicht verzögerungsfrei zu wechseln. Eine manuelle Bedienung für den Sichtwechsel ist im Volk-Betrachtungssystem Merlin dank Steuerung und Schrittmotor von Faulhaber nicht mehr nötig.

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Scharfe Sicht: Wenn der Operateur die LPU in den Strahlengang des OP-Mikroskops schwenkt, um von der Cornea auf die Retina zu fokussieren, wird die Kondensorlinse in der CLA automatisch so positioniert, dass das Mikroskop eine scharfe Netzhautansicht liefert.
Scharfe Sicht: Wenn der Operateur die LPU in den Strahlengang des OP-Mikroskops schwenkt, um von der Cornea auf die Retina zu fokussieren, wird die Kondensorlinse in der CLA automatisch so positioniert, dass das Mikroskop eine scharfe Netzhautansicht liefert.
(Bild: Faulhaber)

Die Augenchirurgie kann das Sehvermögen eines Patienten wiederherstellen. Dafür muss der Chirurg die inneren Strukturen des Auges klar erkennen. Zum Abbilden der Cornea (der Hornhaut auf der vorderen Außenfläche des Auges) und der Retina (der Netzhaut auf der inneren rückseitigen Fläche des Augapfels) wird ein chirurgisches Mikroskop benötigt, das durch ein spezielles Betrachtungssystem ergänzt wird.

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Solche Systeme können die Gesamthöhe des Mikroskopsystems um mehr als zwei Zentimeter vergrößern. Das kann Chirurgen Hals- und Rückenschmerzen bescheren. Als Volk Optical mit der Entwicklung der zweiten, automatisierten Generation des Augenchirurgie-Betrachtungssystems Merlin begann, lautete deshalb die Zielsetzung, die von Chirurgen geforderten Leistungen mit einem Gerät zu erreichen, das so kompakt wie möglich sein sollte.

Das Problem ist die Schärfentiefe

Mit einem integrierten Mikro-Schrittmotorpaket der US-Faulhaber-Schwester Micromo war diese Aufgabe zu bewältigen. Bei Eingriffen am Auge müssen Chirurgen verzögerungsfrei zwischen Hornhaut- und Netzhautansicht wechseln können. Das Problem unter optischen Gesichtspunkten ist, dass die Vergrößerung umgekehrt proportional zur Schärfentiefe ist. Zwar sind chirurgische Mikroskope hochentwickelte Instrumente, doch auch sie können die Vorder- und Rückseite des Auges bei hoher Vergrößerung nicht gleichzeitig scharf abbilden. Hier hilft ein OP-Betrachtungssystem. Idealerweise liefert ein solches Betrachtungssystem ein qualitativ hochwertiges Bild von der Retina und nimmt nur so wenig Platzwie möglich unter dem Mikroskop in Anspruch.

Das Merlin ist zwischen dem unteren Ende des Mikroskops und dem Auge des Patienten angeordnet. Es besteht aus zwei Teilen, der Linsenpositionierungseinheit (Lens Positioning Unit, LPU), welche die Operationslinse hält, und der Kondensorbaugruppe (Condensing Lens Assembly, CLA), in der ein Kondensor angeordnet ist. Die Operationslinse modifiziert das optische System des Mikroskops so, dass es die Retina abbildet. Der Kondensor verkürzt die Brennweite der Mikroskop-Objektivlinse um etwa 2,5 cm, so dass der Chirurg die LPU in den Strahlengang hinein und wieder heraus bewegen kann, ohne das Mikroskop nach oben und unten zu bewegen. In Kombination ermöglichen die beiden Komponenten, schnell zwischen Hornhautansicht (ohne LPU) und Netzhautansicht (mit LPU) zu wechseln.

Kleinstantrieb positioniert Optik automatisch

Herkömmliche Betrachtungssysteme werden entweder manuell bedient oder haben einen Fußschalter, über den der Operateur die Kondensorlinse positioniert. Mit Hilfe einer Steuerung und eines Faulhaber-Schrittmotors erledigt das Merlin-System diese Aufgabe automatisch, sobald der Chirurg die LPU in Position schwenkt. „Wir haben alles daran gesetzt, um dem Arzt möglichst viel Platz zum Arbeiten zu verschaffen und ihm zugleich die Funktionen und Leistung zur Verfügung zu stellen, die er erwartet“, erklärt Matthew Holmes, Leiter Geschäftsbereich Augenchirurgieprodukte bei Volk. Ärzte sind sehr sensibel, was die Höhe des Mikroskops über dem Patienten betrifft. Am besten wird dieser Parameter möglichst wenig verändert. Um das neue System im bestehenden Gehäuse unterbringen zu können, brauchte Volk einen entsprechend kleinen Motor, auf den außerdem ein Getriebe aufgesetzt werden kann, um die benötigten Drehzahl- und Drehmomentwerte zu erreichen. Eingesetzt wird dafür jetzt ein Kunststoff-Planetengetriebe mit einem Untersetzungsverhältnis von 14:1.

„Die Systeme sind teuer“, erklärt Holmes. „Ihre Anwender erwarten, dass sie jahrelang störungsfrei funktionieren, so dass sie entsprechend robust aufgebaut sein müssen.“ Das Getriebe ist mit einer Riemenscheibe verbunden, und die Linsenhalterung wird über einen Riemenantrieb bewegt. Ein optischer Sensor, der in den Boden der CLA eingebaut ist, erfasst die Position der LPU, und der Controller sendet den entsprechenden Verfahrbefehl an den Schrittmotor. Außerdem bezieht Volk von Micromo eine spezifisch konfektionierte Verkabelung, so dass das Produkt nur noch zugekauft werden muss und einfach per Steckverbinder mit den Volk-Boards verbunden werden kann.

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