Sukces goni sukces jak mawiał mój kolega z pracy – znowu się udało przetrwać zaburzenia egzystencjonalne – zaliczyłem operacje usunięcia zaćmy, czyli  wymianę  soczewki w lewym oku. Operacja, a  właściwie zabieg, trwał niecałe 20 min, czyli krócej niż wymiana tarcz hamulcowych w samochodzie. Godny pokreślenia jest fakt, tak długiego resursu ludzkich  soczewek w odniesieniu do tarcz hamulcowych, które wytrzymują tylko kilka lat eksploatacji przy średnim przebiegu 50tys km. Odniesienie do techniki samochodowej jest dużym uproszczeniem ze względu na precyzje i ryzyko jakie towarzyszy przeprowadzanej operacji okulistycznej.  I  tu należy  odnotować mój  podziw dla profesji okulisty Pani Anny, która wprawna ręką przeprowadziła tak delikatne operacje mikrochirurgiczne,  grupie  pacjentów w danym dniu.  Współczesna  operacja zaćmy,  stosowana od kilku lat, polega na wykonaniu małego nacięcia na boku rogówki za pomocą ręcznego ostrza metalowego lub diamentowego. Przez to nacięcie lekarz wprowadza cienką sondę, która przesyła fale dźwiękowe lub ultradźwięki, aby rozbić zmętniałą soczewkę. Następnie fragmenty soczewki są odsysane i usuwane. ​​​​​​​Po usunięciu zaćmy wszczepia się soczewkę wewnątrzgałkową w celu zastąpienia naturalnej soczewki. Nacięcie w oku zazwyczaj goi się bez konieczności zakładania szwów. Bezroblemowy stan wizji  po wymianie soczewki ocznej zaowocowłał krótka analizą patentowa z zakresu techniki  w dziedzinie narzędzi stosowanych w  operacji  usuwania zaćmy

 US4504264 Apparatus for and method of removal of material using ultrasonic vibraton, Kelman, Data patentu : 12.03.1985. Celem wynalazku  jest dostarczenie nowego i ulepszonego urządzenia oraz metody rozbijania i usuwania zaćmy z oka, które umożliwiają takie rozdrobnienie i usunięcie starej soczewki w krótszym czasie, niż było to możliwe dotychczas. Urządzenie obejmuje środki służące do przykładania wzdłużnych drgań ultradźwiękowych do końcówki roboczej, środki do podtrzymywania końcówki roboczej podczas jej obrotu bocznego oraz środki do bocznego obracania końcówki roboczej. Urządzenie obejmuje również środki do dostarczania płynu zabiegowego w celu pokrycia tkanki w obszarze sąsiadującym z końcówką roboczą oraz środki sąsiadujące z końcówką roboczą, służące do usuwania zawiesiny cząstek tkanki w płynie powstałej w wyniku drgań ultradźwiękowych końcówki roboczej.

Fig.1 przedstawia widok przekroju poprzecznego, częściowo schematyczny, urządzenia zbudowanego zgodnie z niniejszym wynalazkiem;  Fig.2 przedstawia widok końcowy, częściowo schematyczny, aparatu pokazanego na Fig. 1.

Według rysunku Fig.1 urządzenie do rozdrabniania i usuwania tkanek zwierzęcych itp. z zamkniętej przestrzeni, a dokładniej narzędzie chirurgiczne przystosowane do trzymania w dłoni i swobodnego przemieszczania w trakcie operacji, obejmuje obudowę 10, wykonaną na przykład ze stali nierdzewnej. Przyrząd zawiera również przetwornik 11 umieszczony wewnątrz obudowy 10, który generuje drgania mechaniczne o wysokiej częstotliwości po wzbudzeniu sygnałem elektrycznym prądu przemiennego o wysokiej częstotliwości.  Przetwornik 11 jest najlepiej przetwornikiem  magnetostrykcyjnym  z  cewką elektryczną 12 nawiniętą wokół każdej nogi w taki sposób, aby wytworzyć w obu nogach zgodne w fazie podłużne drgania mechaniczne. Przyrząd zawiera element łączący 13, wykonany na przykład z tytanu, przymocowany do innego elementu łączącego 16, który tworzy transformator impedancji akustycznej, zwiększający amplitudę drgań wzdłużnych przetwornika 11 w celu przyłożenia go do narzędzia roboczego lub końcówki roboczej 14 przyrządu.

Końcówka robocza 14 znajduje się przynajmniej częściowo na zewnątrz obudowy 10 i jest przez nią podparta oraz sprzężona ze środkiem przetwornika 11, aby wprawiać ją w drgania wzdłużne. Końcówka robocza 14 jest najlepiej wydłużoną, pustą końcówką zdolną do wytrzymywania drgań ultradźwiękowych  i posiadającą ścięty koniec, przystosowany do umieszczania na tkance przeznaczonej do usunięcia. Końcówka robocza 14 jest najlepiej wymienną końcówką tnącą wykonaną z tytanu, mającą część bazową 15 w gwintowanym połączeniu z jednym końcem korpusu łączącego 16.

Końcówka 14 jest najlepiej otoczona silikonową tuleją 17, podpartą na obudowie redukcyjnej 18 poprzez gwintowane połączenie z obudową 10. Korpus łączący 16 ma umieszczone na sobie dwa elastomerowe pierścienie uszczelniające 19, 20, które zapewniają szczelne uszczelnienie pomiędzy korpusem łączącym 16 a obudową 10. Wokół osi obudowy 10 rozmieszczono kilka śrub 51, które zapobiegają przemieszczeniom wzdłużnym (innym niż drgania) lub ruchom obrotowym konstrukcji wibracyjnej wewnątrz obudowy, a także służą do promieniowego centrowania konstrukcji wibracyjnej wewnątrz  obudowy.

Środek obejmujący tuleję 17 wokół końcówki 14 tworzy pierwszy kanał dla płynu 21 pomiędzy końcówką 14 a punktem od niej oddalonym. Środki do dostarczania płynu do kanału 21 obejmują wlot 22, do którego można podłączyć dopływ płynu obróbkowego (nie pokazano). Środek obejmujący korpus łączący 16 jest sprzężony z końcówką 14 w celu zapewnienia drugiego kanału przepływu płynu 23 pomiędzy pustym wnętrzem końcówki 14 a punktem od niej oddalonym. Środki służące do wywierania siły ssącej na kanał 23 obejmują wylot 24, do którego można podłączyć pompę ssącą (nieprzedstawioną).

Urządzenie obejmuje również środki podtrzymujące końcówkę roboczą 14 w celu umożliwienia jej obrotu bocznego. Środki nośne obejmują obudowę 10 otoczoną łożyskami kulkowymi 30  i  zewnętrzną tuleję 31, która może być trzymana w dłoni. Na tulei 31 zamontowany jest silnik 32, który służy do bocznego obracania obudowy 10  i  końcówki roboczej 14, a najlepiej do oscylacji końcówki roboczej w zakresie od około 5 stopni do około 60 stopni z częstotliwością w zakresie od około 1 cyklu na sekundę do około 10 cykli na sekundę. Odnosząc się teraz bardziej szczegółowo do FIG. 2, wał wyjściowy 33 silnika 32 jest trwale połączony z krótkim obrotowym ramieniem 34 mającym obrotowe połączenie 35 z dłuższym ramieniem 36, które z kolei jest połączone obrotowo z nogą 37 wystającą z końca obudowy 10.

Rozważając teraz działanie urządzenia, gdy sygnał elektryczny o częstotliwości, na przykład, 40 000 cykli zostanie przyłożony do cewki 12 wokół przetwornika magnetostrykcyjnego 11, przetwornik 11 drga wzdłużnie z częstotliwością 40 000 cykli na sekundę, wprawiając w drgania korpusy łączące 13, 16 oraz końcówkę roboczą 14. Płyn zabiegowy podawany jest przez wlot 22 i kanał płynu 21, aby obmyć tkankę w okolicy końcówki roboczej 14. Poprzez wlot 24 i kanał 23 do końcówki roboczej 14 przykłada się siłę ssącą w celu usunięcia pokruszonych tkanek. W tym samym czasie wał wyjściowy silnika 32 obraca się z prędkością np. 60 obrotów na minutę. Aby to osiągnąć, silnik może być wyposażony w odpowiednią przekładnię i/lub układ elektroniczny. Obrót wału 33 powoduje obrót ramienia 34. Ramię 36 obraca się przy połączeniu 35 i powoduje boczne drgania nogi 37 z częstotliwością w zakresie od około 1 cyklu na sekundę do około 10 cykli na sekundę, podtrzymywane przez łożyska kulkowe 30 wewnątrz tulei 31, którą chirurg trzyma ręką. Powoduje to boczne drgania końcówki roboczej 14, podczas gdy ta ostatnia drga wzdłużnie. Relatywnie niska częstotliwość bocznego ruchu oscylacyjnego końcówki roboczej, nałożona na jej relatywnie wysoką częstotliwość wzdłużnego ruchu oscylacyjnego, powoduje fragmentację i usunięcie tkanki, np. zaćmy w oku, w krótszym czasie, niż było to możliwe do tej pory.

 PL_2243449_T3 Uchwyt ultradźwiękowy, Novartis AG, Basel, CH, MICHAEL BOUKHNY, et al. Data patentu: 31.03.2014. Typowe ultradźwiękowe urządzenie chirurgiczne znajdujące zastosowanie w przypadku procedur okulistycznych, składa się z uchwytu napędzanego ultradźwiękami, dołączonej wydrążonej końcówki tnącej, tulei irygacyjnej oraz elektronicznej konsoli sterującej. Zespół uchwytu jest przyłączony do konsoli sterującej za pomocą kabla elektrycznego oraz elastycznych rurek. Za pomocą kabla elektrycznego konsola zmienia poziom mocy przesyłanej przez uchwyt do przyłączonej końcówki tnącej, a elastyczne rurki dostarczają płyn irygacyjny do oka i odsysają płyn z oka przez zespół uchwytu.

Element roboczy uchwytu jest umieszczony centralnie, przy czym wydrążony pręt rezonujący lub sonotroda są przymocowane bezpośrednio do zestawu kryształów piezoelektrycznych. Kryształy zapewniają wymaganą wibrację ultradźwiękową niezbędną do napędzania zarówno sonotrody jak i przyłączonej końcówki tnącej podczas emulsyfikacji soczewki i są sterowane za pomocą konsoli. Zespół kryształów/sonotrody jest zawieszony wewnątrz wydrążonego korpusu lub osłony uchwytu w punktach węzłowych za pomocą stosunkowo nieelastycznych mocowań. Korpus uchwytu jest zakończony częścią o zmniejszonej średnicy lub głowicą na odległym zakończeniu korpusu. Głowica jest zewnętrznie nagwintowana, umożliwiając zamocowanie tulei irygacyjnej. Podobnie, otwór sonotrody jest wewnętrznie nagwintowany na jego odległym końcu celem przyjęcia zewnętrznego gwintu końcówki tnącej. Tuleja irygacyjna posiada także wewnętrznie gwintowany otwór, do którego wkręcany jest zewnętrzny gwint głowicy. Końcówka tnąca jest regulowana w taki sposób, aby końcówka ta wystawała tylko w określonym stopniu poza otwarte zakończenie tulei irygacyjnej.

Zakończenia końcówki tnącej oraz tulei irygacyjnej podczas ich zastosowania do przeprowadzania emulsyfikacji soczewki są wprowadzane do niewielkiego nacięcia o określonej z góry szerokości w rogówce, twardówce lub w innej lokalizacji w tkance oka w celu uzyskania dostępu do przedniej komory oka. Końcówka tnąca wibruje ultradźwiękowo wzdłuż osi wzdłużnej wewnątrz tulei irygacyjnej dzięki napędzanej kryształem sonotrodzie ultradźwiękowej, przeprowadzając w efekcie emulsyfikację podczas kontaktu z wybraną tkanką w miejscu. Otwór wydrążony w końcówce tnącej łączy się z otworem w sonotrodzie, który z kolei łączy się z przewodem aspiracyjnym od uchwytu do konsoli. Obniżone ciśnienie lub źródło próżni w konsoli wciąga lub odsysa emulgowaną tkankę z oka przez otwarte zakończenie końcówki tnącej, otwór końcówki tnącej, otwór sonotrody oraz przewód aspiracyjny do urządzenia zbierającego. Aspiracja emulgowanej tkanki jest wspomagana przez roztwór soli fizjologicznej do płukania lub płyn do przepłukiwania, który jest wstrzykiwany do operowanego miejsca przez niewielki otwór pierścieniowy między powierzchnią wewnętrzną tulei irygacyjnej, a powierzchnią zewnętrzną końcówki tnącej.

Według Fig.1 uchwyt 10 według niniejszego wynalazku, zasadniczo zawiera sonotrodę ultradźwiękową 12, zwykle wykonaną ze stopu tytanu. Sonotroda 12 posiada zbiór helikalnych szczelin, które zostaną omówione poniżej. Zbiór (zwykle 1 lub 2 pary) pierścieniowych elementów piezoelektrycznych 14 jest utrzymywany przez nakrętkę dociskową 15 przy sonotrodzie 12. Wałek aspiracyjny 16 biegnie wzdłuż uchwytu 10 przez sonotrodę 12, elementy piezoelektryczne 14, nakrętkę 15 oraz przez wkładkę 18 na odległym końcu uchwytu 10. Rurka aspiracyjna 16 umożliwia pobieranie materiału przez wydrążoną końcówkę 20, która jest przymocowana do sonotrody 12, oraz przez i na zewnątrz uchwytu 10. Wkładka 18 uszczelnia zewnętrzną osłonę 11 uchwytu 10, uniemożliwiając wyciek płynów, pozwalając na sterylizację uchwytu 10 bez niekorzystnego oddziaływania na elementy piezoelektryczne 14. Na sonotrodzie 12 są zapewnione dodatkowe rowki 22 do zamocowania uszczelek pierścieniowych (nie pokazane).

Jak widać na Fig.2, sonotroda 12 zawiera zbiór helikalnych szczelin 24. Korzystnie, szerokość szczelin 24 wynosi od 2% do 65% zewnętrznej średnicy sonotrody 12. To oczywiście wpływa na ilość szczelin 24, które mogą zostać wykonane na sonotrodzie 12 (np. jeżeli szerokość szczelin 24 wynosi 65% średnicy sonotrody 12, wtedy na sonotrodzie 12 możliwe będzie nacięcie tylko jednej szczeliny 24). Szerokość wybranych szczelin 24 będzie zależeć od zamierzonego przemieszczenia skrętnego. Głębokość szczelin 24 wykonanych w sonotrodzie 12 korzystnie wynosi od 4% do 45% średnicy zewnętrznej sonotrody 12. Szczeliny 24 mogą mieć płaskie lub kwadratowe dno, ale korzystnie posiadają dno zaokrąglone, które jest łatwiejsze do wykonania. Takie umiejscowienie wzdłużnych oraz skrętnych punktów węzłowych (punktów o zerowej prędkości w odpowiednim trybie) jest istotne dla prawidłowego funkcjonowania uchwytu 10.

Jak  widać na Fig.3, obwód napędowy 34, który może być wykorzystywany wraz z uchwytem 10 według niniejszego wynalazku, jest korzystnie podobny do tego, który został opisany w amerykańskim patencie nr 5,431,664, poprzez to, że obwód napędowy 34 śledzi admitancję uchwytu 10 i steruje częstotliwością uchwytu 10 celem utrzymania stałej admitancji. Jednak obwód napędowy 34 monitoruje zarówno tryb skrętny jak i tryb wzdłużny i steruje tymi trybami w uchwycie 10, wykorzystując dwie różne częstotliwości. Korzystnie, skrętny sygnał napędowy ma częstotliwość około 32 kHz, a wzdłużny sygnał napędowy 44 kHz, ale te częstotliwości będą zmieniać się w zależności od wykorzystywanych elementów piezoelektrycznych 14 oraz wielkości i kształtu sonotrody 12 oraz szczelin 24. Choć zarówno wzdłużny jak i skrętny sygnał napędowy mogą być dostarczane w sposób ciągły, korzystnie wzdłużny sygnał napędowy oraz skrętny sygnał napędowy zmieniają się w taki sposób, że sygnał napędowy jest zapewniany przy pożądanym impulsie dla jednej częstotliwości, a następnie przełączany na inną częstotliwość dla podobnego impulsu, bez nakładania się tych dwóch częstotliwości, ale także bez przerw lub przestojów w sygnale napędowym. Zgodnie z alternatywnym rozwiązaniem, sygnał napędowy może być obsługiwany w sposób podobny do opisanego z tą różnicą, że mogą zostać wprowadzone krótkie przestoje lub przerwy w dostarczaniu sygnału. Ponadto, amplituda sygnału napędowego może być modulowana i ustawiania niezależnie dla każdej częstotliwości.

 US_6217584 Method and a system for performing cataract surgery, Yehoshua Ben Nun, Data patentu: 17.04.2000. Wynalazek dotyczy dziedziny urządzeń do chirurgii oka w ogólności, a w szczególności dziedziny urządzeń do chirurgii zaćmy. Podczas operacji zaćmy usuwa się całą zawartość soczewki oka, pozostawiając jedynie tylną torebkę soczewki, w którą może zostać następnie wszczepiona sztuczna soczewka. System chirurgicznego usuwania zaćmy z oka według wynalazku obejmuje kriomanipulator mający korpus i głowicę manipulatora z kriogeniczną końcówką do selektywnego zamrażania-chwytania obszaru kontaktu zaćmy i do manipulowania nim w oku. Kriomanipulator może obejmować urządzenie grzewcze. Kriomanipulator może ponadto obejmować rękaw irygacyjny/ssący mający otwór do zapewniania irygacji i/lub ssania. System obejmuje również urządzenie do usuwania zaćmy (Cataract removing device- CRD) do rozbijania zaćmy, gdy jest ona przynajmniej częściowo zamrożona przez kriomanipulator. CRD obejmuje jednostkę wiertniczą do rozbijania zaćmy. Jednostka wiertnicza obejmuje obudowę mającą otwór w środku i wiertło umieszczone obrotowo w otworze. Wiertło obejmuje ostrze wiertnicze do rozbijania zaćmy. Wiertło jest obrotowo sprzężone z silnikiem. Obudowa może również obejmować przewody do dostarczania płynu irygacyjnego do oka i do odsysania nadmiaru płynu irygacyjnego i fragmentów pękniętej zaćmy. Jednostka wiertnicza może być jednorazowa. Metoda usuwania zaćmy z oka obejmuje użycie kriomanipulatora do zamrożenia przynajmniej części zaćmy i rozbicia zaćmy za pomocą CRD lub innego narzędzia chirurgicznego. Metoda obejmuje również irygację rozdrobnionego obszaru zaćmy odpowiednim płynem i odsysanie płynu z fragmentami rozbitej zaćmy za pomocą CRD i/lub kriomanipulatora.

FIG.1 przedstawia schematyczną, boczną ilustrację przekroju poprzecznego oka ludzkiego podczas operacji zaćmy zgodnie ze stanem techniki; FIG.2 przedstawia schematyczną, boczną ilustrację przekroju poprzecznego oka ludzkiego podczas operacji zaćmy z użyciem kriomanipulatora zgodnie z preferowanym przykładem wykonania niniejszego wynalazku; FIG.3 przedstawia schematyczną, powiększoną ilustrację widoku z boku kriomanipulatora  z  FIG.2;  FIG.4A i 4B przedstawiają odpowiednio schematyczne ilustracje przekroju poprzecznego w widoku z góry i z przodu jednej preferowanej odmiany kriomanipulatora z FIG.2;  FIGI 5A i 5B przedstawiają odpowiednio widok z góry i widok z przodu oraz schematyczne ilustracje przekroju poprzecznego innej preferowanej wersji kriomanipulatora z FIG.2;  FIG. 6 i 7 to schematyczne ilustracje widoku z boku dwóch odpowiednich preferowanych konfiguracji montażowych zdejmowanej tulei kriomanipulatora z FIG.2; FIG.8 przedstawia schematyczną ilustrację preferowanego obwodu elektrycznego kriomanipulatora z FIG.2; FIG.9 przedstawia schematyczny widok izometryczny układu do usuwania zaćmy zgodnie z preferowanym przykładem wykonania niniejszego wynalazku; FIG.10A jest schematycznym widokiem izometrycznym ilustrującym urządzenie do usuwania zaćmy (CRD) systemu usuwania zaćmy z FIG.9; FIG. 10B przedstawia schematyczny widok izometryczny ilustrujący szczegółowo końcówkę jednorazowego urządzenia wiertniczego, które jest częścią CRD z FIG.10A; FIG.11 przedstawia schematyczny widok z góry CRD z FIG.10A ilustrujący jednorazową jednostkę wiertniczą zmontowaną z uchwytem CRD; FIG.12 przedstawia schematyczny przekrój poprzeczny jednorazowego urządzenia wiertniczego z FIG. 11 wzdłuż linii XII—XII; FIG.13 przedstawia schematyczny widok boczny CRD z FIG.11, ilustrujący jednorazową jednostkę wiertniczą zmontowaną z uchwytem CRD; FIG.14 to schematyczna, boczna, częściowo przekrojowa ilustracja oka ludzkiego w trakcie operacji zaćmy, pokazująca kriomanipulator i CRD umieszczone w oku, zgodnie z innym preferowanym przykładem wykonania niniejszego wynalazku; FIG.15 przedstawia schematyczny widok izometryczny ilustrujący inny CRD zgodnie z dodatkowym preferowanym przykładem wykonania niniejszego wynalazku; FIG.16 przedstawia schematyczny, rozstrzelony widok izometryczny części jednorazowego urządzenia wiertniczego CRD z FIG.15; FIG.17 przedstawia schematyczny przekrój poprzeczny dalszego trzonu 83 z FIG.16 wykonany wzdłuż linii XVIIB—XVIIB;  FIG.18 przedstawia schematyczny widok izometryczny części jednostki wiertniczej CRD z FIG.15; FIG.19 przedstawia schematyczny przekrój poprzeczny dalszego wału jednostki wiertniczej z FIG.18 wzdłuż linii XIX—XIX; FIG.20 przedstawia schematyczny widok izometryczny ilustrujący szczegółowo zasilany bateryjnie uchwyt CRD, zgodnie z innym preferowanym przykładem wykonania niniejszego wynalazku.

Obecnie znanych jest wiele metod usuwania zaćmy. FIG.1 schematycznie ilustruje widok przekroju poprzecznego ludzkiego oka 10 podczas operacji zaćmy zgodnie z jedną powszechnie stosowaną metodą ze stanu techniki. Narzędzie chirurgiczne 12 i opcjonalnie urządzenie manipulacyjne 14 wprowadza się do soczewki oka 20 przez rogówkę 16, najlepiej rozszerzoną źrenicę 18 i otwór utworzony w przedniej torebce soczewki 20. Jak wiadomo w tej dziedzinie, soczewka 20 zawiera rdzeń 28, zwany jądrem, który utworzony jest ze stosunkowo twardej tkanki. Rdzeń 28 otoczony jest warstwą 26 stosunkowo miękkiej, galaretowatej tkanki, zwanej korą, która wypełnia torebkę soczewki 24.

Miękką tkankę w warstwie korowej 26 zazwyczaj usuwa się stopniowo, stosując urządzeniessące i/lub urządzenie „nabierające” (niewidoczne na rysunkach). Aby usunąć jądro 28, zwykle najpierw rozbija się twardą tkankę na małe fragmenty i/lub rozpuszcza przy użyciu odpowiednich instrumentów i/lub roztworów, a następnie usuwa się ją stopniowo przezodsysanie i/lub „nabieranie”, jak opisano powyżej. Można również usunąć całe jądro w jednym kawałku, wymaga to jednak wycięcia dużego otworu w rogówce.

FIG.1 ilustruje jedną z metod rozbijania jądra 28 przy użyciu kierunkowej transmisji ultradźwiękowej. Zgodnie z tą metodą, instrument 12 obejmuje urządzenie 25, ogólnie znane jako fakoemulsyfikator (dalej: „Fako”), które przesyła intensywną energię ultradźwiękową do jądra 28.  Efekt kruszenia ultradźwiękowej transmisji urządzenia fakoemulsyfikacyjnego 25 jest zwykle wzmacniany przez strumień cieczy 22 dostarczany z zewnętrznej tulei 23 instrumentu 12, przy czym ciecz ta zwykle zawiera środek rozpuszczający. Należy zauważyć, że podczas zabiegu chirurgicznego na ogół wymagane jest stałe dostarczanie płynów w celu kompensacji wydostawania się płynów wewnątrzgałkowych i/lub wspomagania rozpuszczenia zawartości soczewki 20. W przykładzie pokazanym na FIG.1, dopływ cieczy 22 poprzez tuleję 3 wykorzystywany jest zarówno jako środek rozpuszczający, jak i jako dopływ cieczy kompensacyjnej. Należy jednak pamiętać, że dodatkowo lub alternatywnie można zastosować oddzielne źródło płynu.

Urządzenie manipulacyjne 14 zazwyczaj obejmuje cienki, spiczasty instrument. Na przykład cienkim, spiczastym narzędziem może być igła lub szpachelka, które zapewniają częściowe wsparcie dla działania narzędzia 12 na jądro 28. Takie urządzenie pozwala chirurgowi manipulować jądrem 28 poprzez przesuwanie go do pożądanej pozycji i tymczasowe podtrzymywanie jądra w pożądanej pozycji. Należy jednak zauważyć, że możliwości chirurga w zakresie manipulowania  i  kontrolowania jądra 28 za pomocą urządzenia 14 są ograniczone ze względu na różne parametry fizyczne. Na przykład „kąt natarcia” urządzenia 14 na trakcję między urządzeniem 14  a  powierzchnią jądra 28 można manipulować za pomocą urządzenia 14 wyłącznie poprzez pchanie, a nie ciągnięcie.

Badania kontrolne wykazały, że jakość pooperacyjnych efektów optycznych zależy od rozmiaru nacięcia wykonanego w trakcie zabiegu, przy czym mniejsze nacięcia zwykle wiążą się z lepszymi wynikami pooperacyjnymi. Dodatkowym udoskonaleniem sprzyjającym zmniejszeniu rozmiaru nacięcia jest dostępność składanych sztucznych soczewek, które można wprowadzić do oka i umieścić w torebce, po złożeniu ich wewnątrz przypominającego igłę urządzenia o stosunkowo małej średnicy. Ponieważ podczas operacji chirurg nie może zaobserwować wyraźnie określonej granicy działania kruszącego urządzenia fakoemulsyfikującego 25, to powoduje, że niedoświadczony chirurg może nieumyślnie uszkodzić tylną torebkę soczewki, co może skutkować gorszymi efektami pooperacyjnymi.

W rezultacie chirurg musi się sporo nauczyć, co wiąże się ze stosunkowo długim okresem szkolenia i skutkuje niższą jakością wyników pooperacyjnych w okresie szkolenia. Ponadto w niektórych przypadkach zaćmy stopień stwardnienia jądra zaćmy 28 jest taki, że urządzenie fakoemulsyfikujące 25 nie jest w stanie go zmiażdżyć, co wymaga od chirurga poszerzenia małego nacięcia w celu usunięcia całego jądra zaćmy.

Ponadto, zgodnie z innym preferowanym przykładem wykonania niniejszego wynalazku, przedstawiono nową metodę usuwania zaćmy z oka. Metoda ta obejmuje następujące kroki: wprowadzenie kriomanipulatora i narzędzia chirurgicznego do oka w celu kontaktu z zaćmą, unieruchomienie co najmniej części zaćmy poprzez zamrożenie jej za pomocą kriomanipulatora, rozbicie zaćmy na fragmenty za pomocą narzędzia chirurgicznego i usunięcie fragmentów z oka, przy czym urządzenie do usuwania zaćmy obejmuje jednostkę wiertniczą do rozbijania zaćmy oraz uchwyt, który można podłączyć do jednostki wiertniczej w celu ręcznej manipulacji jednostką wiertniczą w oku, przy czym krok unieruchamiania obejmuje ponadto krok zestalania przynajmniej części zaćmy poprzez zamrożenie przynajmniej części zaćmy za pomocą kriomanipulatora, a krok łamania obejmuje łamanie zaćmy za pomocą jednostki wiertniczej, podczas gdy przynajmniej część zaćmy jest unieruchomiona i przynajmniej częściowo zamrożona za pomocą kriomanipulatora.

Przejdźmy teraz do FIG.2, która schematycznie ilustruje widok przekroju bocznego ludzkiego oka 10 w trakcie operacji zaćmy zgodnie z preferowanym przykładem wykonania niniejszego wynalazku. Kriomanipulator 50, opisany szczegółowo poniżej, oraz narzędzie chirurgiczne 32 wprowadzane są do soczewki oka 20 poprzez rogówkę 16 i rozszerzoną źrenicę 18. Jak wiadomo w tej dziedzinie, soczewka 20 składa się z torebki soczewki 24, miękkiej warstwy korowej 26 i twardego jądra 28, jak opisano powyżej w odniesieniu do FIG.1. Narzędzie chirurgiczne 32 może obejmować dowolne narzędzie chirurgiczne znane w tej dziedzinie, na przykład ostrze i/lub nadajnik ultradźwiękowy, taki jak fakoemulsyfikator (zwany dalej: „Fako”) i/lub urządzenie „nabierające”. W preferowanym wariancie wykonania niniejszego wynalazku kriomanipulator 50 obejmuje głowicę manipulatora 66 dostosowaną do angażowania jądra 28 soczewki 20 w obszarze styku 64, podczas gdy narzędzie chirurgiczne 32 działa na obszarze 33 jądra 28. Dodatkowo lub alternatywnie kriomanipulator 50 może być wykorzystywany jako narzędzie chirurgiczne, np. do usuwania tkanki z warstwy 26 i/lub do usuwania tkanki oddzielonej od obszaru 33.

Teraz odniesiemy się również do FIG.3, która schematycznie ilustruje powiększony widok boczny kriomanipulatora  50, który  zawiera część korpusową 52 i część tulei 54, najlepiej zdejmowanej. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem głowica manipulatora 66 obejmuje selektywnie aktywowaną kriogeniczną końcówkę 72, dostosowaną do kontaktu z obszarem 64 jądra 28. Najlepiej, aby końcówka 72 była selektywnie aktywowana przez chirurga za pomocą przełącznika 62 znajdującego się na części korpusu 52, jak opisano poniżej. Po aktywacji kriogenicznej końcówki 72 tkanka w obszarze 64 zamarza i przywiera do kriogenicznej końcówki. To przyleganie końcówki 72 do obszaru 64 będzie dalej nazywane „uchwytem zamrożonym”.

WNIOSKI

Nazwa medyczna  opisanej metody wymiany soczewki ocznej to Fakoemulsyfikacja (łac. phacoemulsificatio cataractae). Operacja wykonywana jest często w ramach tzw. chirurgii jednego dnia (pacjent przychodzi i wraca do domu tego samego dnia). Zabieg wykonuje się najczęściej w znieczuleniu kroplowym z zachowaniem świadomości pacjenta (stosowane są także znieczulenie około gałkowe oraz ogólne, gdy nie ma możliwości współpracy z pacjentem). Przez czas trwania zabiegu wykonujący go lekarz daje pacjentowi polecenia, gdzie ma kierować wzrok. Na początku zabiegu mikrochirurg wykonuje małe, ok. 3mm cięcie, przez które wprowadza urządzenie zwane fakoemulsyfikatorem, które rozdrabnia zmętniałą soczewkę oka wibracjami ultradźwiękowymi.  Końcówka rozdrabniająca jednocześnie odsysa kawałki zmętniałej soczewki dotkniętej zaćmą.  Podczas zabiegu chirurg cały czas kontroluje ciśnienie w komorze przedniej oka. Stan po usunięciu naturalnej soczewki oka nazywa się afakią.  Na miejsce usuniętej soczewki naturalnej pacjenta, mikrochirurg wprowadza (implantuje) do torebkowo miękką i zwiniętą soczewkę wewnątrzgałkową. Stan po wszczepieniu sztucznej soczewki nosi nazwę pseudophakia.  Pseudophakia  nie daje możliwości akomodacji, dlatego powoduje konieczność dodatkowej korekcji do bliskich odległości (okularami lub soczewką kontaktową).  Metoda jest stosowana w każdym stadium rozwoju zaćmy. 

Komponent ultradźwiękowy fakoemulsyfikatora,  jest używany do rozbicia soczewki na cząsteczki wystarczająco małe, aby mogły zostać odessane przez kanały ssące wokół końcówki, co umożliwia bardzo małe nacięcie w celu uzyskania dostępu. Nacięcie jest na tyle małe, że nie są potrzebne szwy do zamknięcia, a gojenie się rany w rogówce powoduje bardzo niewielki astygmatyzm.

Rękojeść fakoemulsyfikacji ma końcówkę, która wibruje wzdłużnie z częstotliwością w zakresie od 27 do 60 kHz, z długością skoku od 60 do 150 mikrometrów. Moc jest regulowana przez operatora jako procent pełnej mocy i wskazuje na zmianę nominalnej długości skoku. Rzeczywista długość skoku może się nieznacznie różnić w zależności od gęstości materiału, z którym się styka, chociaż niektóre instrumenty wykorzystują sprzężenie zwrotne, aby utrzymać nominalny skok poprzez regulację prądu, napięcia lub częstotliwości. Częstotliwość nominalna nie jest regulowana. Zarówno wydajność, jak i generowanie ciepła są zwiększone przy wyższej częstotliwości, a 40 kHz jest uważane za dobry kompromis i jest powszechnie stosowane. Większość rękojeści wykorzystuje kryształy piezoelektryczne, a reszta materiały magnetostrykcyjne do generowania wibracji. Rękojeść jest pusta i zwykle mieści linię ssącą, a elementy przetwornika wibracyjnego są w niej uszczelnione. Rękojeść jest zaprojektowana i skonstruowana tak, aby można ją było autoklawować pomiędzy użyciami. Końcówka fako jest dostępna w różnych konfiguracjach, w tym z różnymi kątami końcówek, aby dopasować ją do techniki usuwania soczewki. Koniec końcówki może być okrągły, elipsoidalny, wygięty lub rozszerzony. Różne konstrukcje mają na celu poprawę chłodzenia i irygacji oraz zapobieganie poparzeniom. Ponieważ ciekawość ludzka nie zna granic, więc przeprowadziłem skromne badania patentowe z tej dziedziny, które przedstawiam w załączeniu.