Joystick

Mit Mini-Joystick hochpräzise Augenlaser positionieren

| Redakteur: Juliana Pfeiffer

Mit dem Miniatur-Joystick 812 kann der Arzt den Femtosekundenlaser exakt am Auge des Patienten positionieren.
Mit dem Miniatur-Joystick 812 kann der Arzt den Femtosekundenlaser exakt am Auge des Patienten positionieren. (Bild: Wavelight/Alcon)

Bei Augenlaser-Behandlungen zählt höchste Präzision. Um die Laser zu steuern, verwenden Ärzte unter anderem Mini-Joysticks, die hochpräzise zu steuern sind.

Augenlaser-Behandlungen stehen hoch im Kurs. Mit der Lasik-Methode beispielsweise lassen sich individuelle Sehfehler korrigieren, so dass die zuvor getragene Brille bzw. Kontaktlinse nicht mehr benötigt wird. Dabei wird die Brechkraft der Hornhaut des Auges angepasst, um die einfallenden Lichtstrahlen auf dem Punkt des schärfsten Sehens zu fokussieren. Die Lasik-Methode gilt heute als sicheres und anerkanntes Verfahren zur Korrektur von Sehfehlern. Sie ist weltweit die bevorzugte Behandlungsform geworden, die sogar von der Nasa zur Behandlung von Astronauten akzeptiert wird.

Bei der Lasik-Methode wird zunächst ein hauchdünner Deckel in der obersten Hornhautschicht, der so genannte Flap, mit einem Femtosekundenlaser erzeugt. Die Erlanger Wavelight GmbH fertigt seit über 20 Jahren Augenlaser-Systeme. Der Wavelight FS200 arbeitet dabei mit extrem kurzen Impulsen von einer billiardstel Sekunde und liefert präzise, vorhersagbare Resultate. Zusätzlich lässt sich das Flap individuell an das jeweilige Patientenauge anpassen. Anschließend wird der Hornhautdeckel – ähnlich einem Buchdeckel – aufgeklappt. Nun beginnt die eigentliche Korrektur des Sehfehlers. Mittels Excimer-Laser wird das tiefergelegene Hornhautgewebe entsprechend der Fehlsichtigkeit abgetragen, bis das angestrebte Ergebnis erreicht ist. Anschließend wird der Hornhautdeckel in seine ursprüngliche Form zurückgebracht.

Femtosekunden-Laser führt Standard-Flapschnitt in sechs Sekunden aus

Der Femtosekunden-Laser Wavelight FS200 ist laut Hersteller vergleichbar schnell: Er benötigt für einen Standard-Flapschnitt sechs Sekunden. Zudem soll der Laser flexibel sehr flexibel sein, denn der Arzt kann das Schnittmuster auch bei angedocktem Auge noch verschieben. Neben dem Flapschnitt ermöglicht der Femtosekunden-Laser auch Hornhauttransplantationen sowie diverse Schnittgeometrien zur Einführung von Implantaten.

Für die exakte Positionierung von Patient, Patientenliege und Laser verwendet Wavelight seit vielen Jahren den Miniatur-Joystick 812 von Megatron. Der Joystick soll über eine ermüdungsfreie Handhabung verfügen und zuverlässig, präzise und sicher arbeiten. Das Erlanger Unternehmen wurde durch den Zulieferer der Patientenliegen auf die Joysticks von Megatron aufmerksam. Dieser setzte für die Bedienung der Liegen den Try10 ein.

Die Präzision und das Handling des Joysticks bei der Liege überzeugten und das Unternehmen entschied sich, für das Lasergerät den ähnlich gebauten 812er zur 3-Achsen-Steuerung des Lasergerätes einzusetzen. Die Joysticksignale werden in der Wavelight Refractive Suite mithilfe einer Firmware in jede beliebige Motorgeschwindigkeit umgesetzt. Mechanische Elemente im Lasergerät – wie Spindel und Getriebe – erlauben zudem die feine Einstellung der Verfahrgeschwindigkeit.

Hohe Präzision des Joysticks in vielen Anwendungen gefragt

Mit der intuitive Bedienbarkeit des Mini-Joysticks kann der Anwender das Lasergerät exakt ausrichten. Damit eignet sich der Joystick nicht nur für alle bildgebenden Verfahren in der Medizintechnik, sondern auch für die Steuerung von Kameras z. B. in der Sicherheitstechnik (Überwachungskameras), in Fußballstadien oder bei der Inspektion von Masken und Wafern in der Mikrochip-Fertigung. Auch Mikroskopier- und Koordinatentische sowie industrielle Lasersysteme zum Schweißen, Schneiden und Löten lassen sich mit dem Mini-Joystick präzise steuern.

Optimale Anpassung durch geringe Einbautiefe und große Knauf-Auswahl

Die Rückstellgenauigkeit und Linearitätstoleranz des Joysticks liegen bei ±2 %. Er hat eine Einbautiefe von <26 mm. Mit dieser Bauform lässt er sich in 1-, 2- und 3-achsigen Indoor-Steuerungsaufgaben einsetzen, bei denen ein begrenzter Bauraum zur Verfügung steht. Ein weiterer Vorteil ist die Auswahl an Knäufen, die Megatron für den Joystick anbietet. Dadurch kann er an viele Anwendungen angepasst werden.

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Anforderungen an ESD-Festigkeit sind gestiegen

Da medizintechnische Geräte ab 2019 höhere Anforderungen an die ESD-Festigkeit erfüllen müssen (EU-Norm EN60601/ 1-2 Edition), wurde der Joystick für die Positionierung des Lasers überprüft. Dabei stellte sich heraus, dass er die neue Norm nicht erfüllen würde. Bei der ESD-Festigkeit geht es um die Funktionssicherheit eines Gerätes im Falle elektrostatischer Entladungen, bei denen zwar nur geringe Ströme, aber kurzzeitig sehr hohe Spannungen auftreten. Diese Spannungen stellen ein Risiko dar, denn sie können die ordnungsgemäße Funktion des Gerätes beeinträchtigen und damit auch die Gesundheit von Patienten gefährden.

Um die Norm zu erfüllen, hat Megatron die Joysticks, die eigentlich mit Hall-Sensoren ausgestattet sind, für Wavelight mit Potentiometer ausgestattet. Potentiometer sind aufgrund ihres mechanischen Aufbaus weit weniger empfindlich gegenüber elektrostatischen Entladungen als Hall-Sensoren. Einen Austausch empfahl Megatron auch dem Hersteller und Zulieferer der Patientenliegen. Statt des Try10 kommt ab sofort auch hier die Potentiometer-Variante des Mini-Joysticks 812 zum Einsatz.

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