फैकोडायनामिक्स (Phacodynamics) फैकोइमल्सीफिकेशन और आकांक्षा (PEA) के अंतर्निहित यांत्रिक सिद्धांतों का सामूहिक नाम है। इसमें द्रव यांत्रिकी और अल्ट्रासोनिक शक्ति मॉड्यूलेशन दोनों अवधारणाएँ शामिल हैं।
फैकोइमल्सीफिकेशन का आविष्कार 1967 में केल्मन द्वारा किया गया था, और बाद में उपकरणों और तकनीकों में प्रगति के कारण इसका तेजी से प्रसार हुआ। आज लगभग सभी मोतियाबिंद सर्जरी इस विधि से की जाती हैं, और सर्जन द्वारा फैकोडायनामिक्स की सटीक समझ सुरक्षित और कुशल सर्जरी के लिए एक पूर्व शर्त है।
फैकोडायनामिक्स बनाने वाले प्रमुख पैरामीटर निम्नलिखित हैं:
उपकरण का उचित सेटिंग सर्जरी की सुरक्षा और दक्षता में सुधार करता है। दूसरी ओर, अनुचित सेटिंग से पूर्वकाल कक्ष पतन, पश्च कैप्सूल टूटना, कॉर्नियल एंडोथेलियल क्षति जैसी जटिलताएं हो सकती हैं। कुशलता के स्तर की परवाह किए बिना, सभी सर्जनों के लिए बुनियादी सिद्धांतों की समझ सुरक्षित सर्जरी की नींव है।
सिंचाई द्रव (BSS: संतुलित नमक घोल) सिंचाई बोतल से गुरुत्वाकर्षण द्वारा पूर्वकाल कक्ष में आपूर्ति किया जाता है। सिंचाई दबाव बोतल की ऊंचाई के समानुपाती होता है और निम्न सूत्र द्वारा अनुमानित किया जा सकता है।
सिंचाई दबाव (mmHg) ≈ बोतल ऊंचाई (cm) × 0.7 उदाहरण: 100 सेमी बोतल ऊंचाई पर लगभग 70 mmHg, 80 सेमी पर लगभग 56 mmHg, 70 सेमी पर लगभग 49 mmHg
बोतल को रोगी की आंख से ऊंचा रखने से दबाव प्रवणता उत्पन्न होती है और सिंचाई द्रव पूर्वकाल कक्ष में प्रवाहित होता है। बोतल की ऊंचाई बढ़ाने से अंतःनेत्र दबाव बढ़ता है और पूर्वकाल कक्ष गहरा होता है। हालांकि, ग्लूकोमा या धमनीकाठिन्य के रोगियों में अंतःनेत्र दबाव वृद्धि पर सावधानी आवश्यक है।
हाल के वर्षों में, गुरुत्वाकर्षण प्रणाली के अलावा, VGFI (Vented Gas Forced Infusion) और सॉफ्ट बैग दबाव प्रणाली जैसी बलपूर्वक सिंचाई प्रणाली विकसित की गई हैं, जो पूर्वकाल कक्ष दबाव में उतार-चढ़ाव को कम नियंत्रित कर सकती हैं।
बहिर्वाह मुख्य रूप से पंप के माध्यम से अवशोषण द्वारा उत्पन्न होता है। अवशोषण प्रवाह दर बढ़ाने से बहिर्वाह बढ़ता है और पूर्वकाल कक्ष में गति तेज होती है। बहिर्वाह का एक अन्य मार्ग चीरा और साइडपोर्ट से रिसाव है।
जब अंतर्वाह और बहिर्वाह की मात्रा बराबर होती है, तो पूर्वकाल कक्ष में दबाव संतुलन बना रहता है और स्थिर पूर्वकाल कक्ष बना रहता है।
द्रव असंतुलन के प्रभाव:
यह सही है। बोतल की ऊँचाई बढ़ाने से सर्ज से पहले और बाद में पूर्वकाल कक्ष का दबाव बढ़ता है, लेकिन दबाव में उतार-चढ़ाव का आयाम नहीं बदलता। सर्ज को दबाने के लिए बोतल की ऊँचाई को समायोजित करने के बजाय, सक्शन दबाव को कम करना या कम अनुपालन वाली ट्यूब का उपयोग करना प्रभावी है।
सक्शन प्रवाह दर प्रति इकाई समय में टिप के सक्शन छिद्र से गुजरने वाले तरल की मात्रा (mL/मिनट) है। पेरिस्टाल्टिक प्रणाली में, पंप की घूर्णन गति को सीधे सेट किया जा सकता है।
सक्शन दबाव वह नकारात्मक दबाव (mmHg) है जो टिप के अवरुद्ध होने पर नाभिक के टुकड़े को टिप पर पकड़ने की शक्ति (hold ability) निर्धारित करता है।
पेरिस्टाल्टिक प्रकार
सिद्धांत: रोलर ट्यूब को दबाकर नकारात्मक दबाव उत्पन्न करता है।
लाभ: सक्शन दबाव और सक्शन प्रवाह दर को स्वतंत्र रूप से सेट किया जा सकता है।
नुकसान : सक्शन दबाव का उदय धीमा है। सुरक्षा पर ध्यान केंद्रित डिज़ाइन, शुरुआती और मध्यवर्ती स्तर के लिए उपयुक्त।
वेंचुरी प्रकार
सिद्धांत : वायु प्रवाह कैसेट में नकारात्मक दबाव उत्पन्न करता है (बर्नौली का नियम)।
लाभ : सक्शन दबाव का उदय तेज़ है, और फॉलो एबिलिटी उच्च है।
नुकसान : सूक्ष्म नियंत्रण कठिन है, और सक्शन प्रवाह दर को स्वतंत्र रूप से सेट नहीं किया जा सकता (सेट सक्शन दबाव का लगभग आधा प्रवाह दर होता है)। उन्नत उपयोगकर्ताओं के लिए उपयुक्त।
हाल के वर्षों में, दोनों पंपों की कमियों में सुधार हुआ है, और एक ही मशीन में दोनों मोड का उपयोग करने वाले हाइब्रिड सिस्टम भी मौजूद हैं।
सर्ज (surge) वह घटना है जिसमें न्यूक्लियस टुकड़े द्वारा टिप के अवरोध के हटने के तुरंत बाद, संचित नकारात्मक दबाव अचानक मुक्त हो जाता है, जिससे पूर्वकाल कक्ष से तरल तेजी से बाहर निकलता है और पूर्वकाल कक्ष अस्थायी रूप से अस्थिर हो जाता है।
जॉर्जेस्कु एट अल. द्वारा निकाली गई मानव आँखों पर किए गए अध्ययन में, सर्ज के दौरान पूर्वकाल कक्ष की उतार-चढ़ाव दूरी 0.04 से 2 मिमी बताई गई है।
जब सर्ज होता है, तो पश्च कैप्सूल या आइरिस टिप की ओर खिंच जाता है, जिससे पश्च कैप्सूल टूटने या आइरिस क्षति का खतरा होता है।
सर्ज कम करने के उपाय:
अल्ट्रासाउंड की आवृत्ति 20 kHz से अधिक परिभाषित की गई है, और अल्ट्रासोनिक फेकोइमल्सीफिकेशन उपकरणों में आमतौर पर लगभग 40 kHz (लगभग 28.5 से 40 kHz) का उपयोग किया जाता है। टिप की भंजन शक्ति निम्नलिखित दो तंत्रों पर आधारित है।
जैकहैमर प्रभाव
तंत्र : टिप का लेंस न्यूक्लियस से भौतिक रूप से टकराना, यांत्रिक प्रहार।
विशेषताएँ : वस्तु से दूरी बढ़ने पर त्वरण बढ़ता है और शक्ति बढ़ती है। यह अनुदैर्ध्य कंपन का मुख्य भंजन तंत्र है।
कैविटेशन प्रभाव
तंत्र : टिप के पीछे हटने पर दबाव में तीव्र गिरावट से माइक्रोबुलबुले उत्पन्न होते हैं, जो आगे बढ़ने पर विस्फोटक संपीड़न (इम्प्लोजन) के माध्यम से ऊर्जा छोड़ते हैं।
विशेषताएँ : विस्फोटक संपीड़न के दौरान लगभग 13,000°F (7,200°C) तापमान और 75,000 psi का शॉक वेव उत्पन्न होता है। इससे ऊतक क्षति भी हो सकती है।
अल्ट्रासोनिक पावर को टिप के आयाम (स्ट्रोक लंबाई) के रूप में व्यक्त किया जाता है, जिसमें अधिकतम आयाम 100% होता है। पावर बढ़ाने से विखंडन प्रभाव बढ़ता है, लेकिन गर्मी उत्पादन और चीरे के जलने का जोखिम भी बढ़ता है। साथ ही, बड़े आयाम से नाभिक को पीछे धकेलने वाला बल (चैटरिंग) भी बढ़ता है।
पारंपरिक अनुदैर्ध्य कंपन के अलावा, अनुप्रस्थ घूर्णन कंपन (टॉर्शनल) का उपयोग करने वाली विधि विकसित की गई है। चूंकि नाभिक को आगे-पीछे दोनों गतियों से काटा जाता है, गर्मी उत्पादन कम होता है और नाभिक विखंडन दक्षता अधिक होती है। पारंपरिक और टॉर्शनल को मिलाकर, और पल्स सेटिंग जोड़कर, कठोर नाभिक का भी सुरक्षित उपचार संभव है।
टिप के सिरे पर बेवल कोण (0–60 डिग्री) के अनुसार विशेषताएँ भिन्न होती हैं।
| बेवल कोण | अवरोधकता | उपयोग |
|---|---|---|
| बड़ा (45–60°) | कम (अवरोधित होना कठिन) | स्कल्पटिंग (खांचा खोदना) |
| छोटा (0–15°) | उच्च (अवरोधित होना आसान) | काटना और नाभिक के टुकड़े निकालना |
| मोड | विशेषताएँ | अनुशंसित स्थिति |
|---|---|---|
| सतत (Continuous) | निरंतर दोलन | नरम नाभिक |
| स्पंदित (Pulse) | चालू/बंद दोहराना | ऊष्मा नियंत्रण / कठोर नाभिक |
| बर्स्ट (Burst) | अल्पकालिक स्पंदन के बाद विराम | चॉपिंग तकनीक |
पल्स मोड में अल्ट्रासोनिक दोलनों के बीच विराम होता है, जिससे चटरिंग कम होती है और गर्मी उत्पादन को कम करते हुए कुशल न्यूक्लियेशन संभव होता है।
खांचा खोदना (खुला विखंडन):
नाभिक विभाजन के बाद विखंडन (बंद विखंडन):
फुट पैडल संचालन:
दो-तकनीक अल्ट्रासोनिक एस्पिरेशन फेकोइमल्सीफिकेशन में, सिंचाई चॉपर और बिना स्लीव वाली फेको प्रोब को अलग करके, सबमिलीमीटर चीरे में बंद गुहा न्यूक्लियेशन संभव है। उदात्त लेंस जैसे कठिन मामलों में, सिंचाई पोर्ट कैप्सूल के स्थिरीकरण में सहायता करता है, जो एक लाभ है 1)।
नौसिखियों के लिए कम सक्शन प्रवाह, अल्ट्रासोनिक शक्ति, सक्शन दबाव और सिंचाई दबाव की सेटिंग की सिफारिश की जाती है। इससे पूर्वकाल कक्ष में दबाव अंतर कम होता है और पश्च कैप्सूल टूटना, आइरिस फटना और विट्रियस प्रोलैप्स जैसे जोखिम कम होते हैं। स्थिति के अनुसार सेटिंग बदलना सुरक्षित सर्जरी सीखने का सबसे तेज़ तरीका है।
हाल के अल्ट्रासाउंड मोतियाबिंद सर्जरी उपकरणों में, पूर्वकाल कक्ष दबाव सेंसर द्वारा फीडबैक नियंत्रण प्रणाली शुरू की जा रही है। पूर्वकाल कक्ष दबाव को रीयल-टाइम में महसूस करके और सिंचाई प्रवाह को स्वचालित रूप से समायोजित करके, दबाव में उतार-चढ़ाव और सर्ज को कम करने और पश्च कैप्सूल टूटने के जोखिम को कम करने की उम्मीद है।
गुरुत्वाकर्षण-आधारित प्रणाली के विकल्प के रूप में, VGFI (सिंचाई बोतल में गैस दबाव) या प्लेट द्वारा सॉफ्ट बैग को दबाने वाली बलपूर्वक सिंचाई विधियों को व्यावहारिक बनाया गया है। ये गुरुत्वाकर्षण प्रणाली की तुलना में सिंचाई प्रवाह को अधिक तेज़ी से बढ़ा सकते हैं, और कम पूर्वकाल कक्ष दबाव उतार-चढ़ाव के साथ एक सुरक्षित सर्जिकल वातावरण प्राप्त करने में योगदान करते हैं।
