Fakodinamik (Phacodynamics), fakoemülsifikasyon ve aspirasyonun (PEA) altında yatan mekanik prensiplerin genel adıdır. Hem akışkanlar dinamiği (fluidics) hem de ultrason güç modülasyonu kavramlarını kapsar.
Fakoemülsifikasyon ve aspirasyon 1967 yılında Kelman tarafından icat edilmiş ve ardından cihaz ve tekniklerdeki ilerlemelerle hızla yaygınlaşmıştır. Günümüzde neredeyse tüm katarakt ameliyatları bu yöntemle yapılmaktadır ve cerrahın fakodinamiği doğru anlaması güvenli ve verimli cerrahinin ön koşuludur.
Fakodinamiği oluşturan ana parametreler şunlardır:
Cihazın uygun şekilde ayarlanması cerrahinin güvenliğini ve verimliliğini artırır. Öte yandan, uygun olmayan ayarlar ön kamarada çökme, arka kapsül yırtılması ve kornea endotel hasarı gibi komplikasyonlara yol açabilir. Deneyim seviyesinden bağımsız olarak, tüm cerrahlar için temel prensiplerin anlaşılması güvenli cerrahinin temelini oluşturur.
Perfüzyon sıvısı (BSS: Dengeli Tuz Çözeltisi), perfüzyon şişesinden yerçekimi ile ön kamaraya verilir. Perfüzyon basıncı şişe yüksekliği ile orantılıdır ve aşağıdaki formülle tahmin edilebilir:
Perfüzyon basıncı (mmHg) ≈ Şişe yüksekliği (cm) × 0.7 Örnek: 100 cm şişe yüksekliğinde yaklaşık 70 mmHg, 80 cm’de yaklaşık 56 mmHg, 70 cm’de yaklaşık 49 mmHg
Şişenin hasta gözünün üzerinde bir yüksekliğe yerleştirilmesiyle bir basınç gradyanı oluşur ve perfüzyon sıvısı ön kamaraya akar. Şişe yüksekliğinin artırılması ön kamara içi basıncını yükseltir ve ön kamara derinliğini artırır. Ancak glokom veya arterioskleroz hastalarında göz içi basıncı artışına dikkat edilmelidir.
Son yıllarda, yerçekimine ek olarak VGFI (Vented Gas Forced Infusion) ve yumuşak torba basınç sistemi gibi zorlamalı perfüzyon sistemleri geliştirilmiş olup, ön kamara içi basınç dalgalanmalarını daha az kontrol edebilir.
Çıkış esas olarak pompa aracılığıyla aspirasyon ile oluşur. Aspirasyon akış hızının artırılması çıkışı artırır ve ön kamara içi hareketi hızlandırır. Diğer bir çıkış yolu, kesi ve yan porttan sızıntıdır.
Giriş ve çıkış miktarları eşit olduğunda ön kamaradaki basınç dengesi korunur ve stabil bir ön kamara sağlanır.
Sıvı dengesizliğinin etkileri:
Aynen öyle. Şişe yüksekliğini artırmak, sürj öncesi ve sonrası ön kamara içi basıncını yükseltir, ancak basınç dalgalanmasının genliği değişmez. Sürji engellemek için şişe yüksekliğini ayarlamak yerine, aspirasyon basıncını düşürmek veya düşük uyumlu tüpler kullanmak etkilidir.
Aspirasyon debisi, birim zamanda uç ucundaki aspirasyon deliğinden hareket eden sıvı miktarıdır (mL/dk). Peristaltik sistemde pompa dönüş hızı doğrudan ayarlanabilir.
Aspirasyon basıncı, uç tıkandığında çekirdek parçasını uç ucunda tutma kuvvetini (hold ability) belirleyen negatif basınçtır (mmHg).
Peristaltik tip
Prensip: Silindirler tüpü sıkıştırarak negatif basınç oluşturur.
Avantajlar: Aspirasyon basıncı ve aspirasyon debisi bağımsız olarak ayarlanabilir.
Dezavantajları: Vakum basıncının yükselmesi yavaştır. Güvenlik odaklı tasarım, başlangıç ve orta seviye kullanıcılar için uygundur.
Venturi tipi
Prensip: Hava akışı, kaset içinde negatif basınç oluşturur (Bernoulli yasası).
Avantajları: Vakum basıncının yükselmesi hızlıdır ve takip yeteneği yüksektir.
Dezavantajları: İnce ayar yapmak zordur ve aspirasyon akış hızı bağımsız olarak ayarlanamaz (ayarlanan vakum basıncının yaklaşık yarısı akış hızına dönüşür). İleri düzey kullanıcılar için uygundur.
Son yıllarda her iki pompanın dezavantajları iyileştirilmiş olup, tek bir cihazda her iki yöntemi kullanabilen hibrit sistemler de mevcuttur.
Sürj (surge), nükleus parçasının ucu tıkamasının ardından birikmiş negatif basıncın aniden serbest kalmasıyla ön kamaradan sıvının hızla çıkması ve ön kamaranın geçici olarak dengesizleşmesi olayıdır.
Georgescu ve arkadaşlarının çıkarılmış insan gözleri üzerinde yaptığı bir çalışmada, sürj sırasında ön kamara dalgalanma mesafesinin 0.04 ila 2 mm arasında olduğu bildirilmiştir.
Sürj oluştuğunda arka kapsül veya iris uca doğru çekilir ve arka kapsül yırtılması veya iris hasarı riski ortaya çıkar.
Sürj azaltma yöntemleri:
Ultrasonik frekans 20 kHz ve üzeri olarak tanımlanır ve fakoemülsifikasyon cihazlarında genellikle 40 kHz civarında (yaklaşık 28.5-40 kHz) kullanılır. Ucun kırma gücü aşağıdaki iki mekanizmaya dayanır.
Jackhammer etkisi
Mekanizma: Ucun lens çekirdeğine fiziksel olarak çarpmasıyla oluşan mekanik darbe.
Özellik: Nesneye olan mesafe arttıkça ivme yükselir ve güç artar. Boyuna (longitudinal) titreşimin ana kırma mekanizmasıdır.
Kavitasyon etkisi
Mekanizma: Uç geri çekilirken ani basınç düşüşüyle mikro kabarcıklar oluşur ve ileri hareket sırasında patlayarak enerji açığa çıkar.
Özellik: Patlama sırasında yaklaşık 13.000°F (7.200°C) sıcaklık ve 75.000 psi şok dalgası oluşur. Doku hasarına da yol açabilir.
Ultrasonik güç, tipin strok uzunluğu (amplitude) olarak ifade edilir ve maksimum amplitude %100 olarak kabul edilir. Güç artırıldığında parçalama etkisi artarken, ısı oluşumu ve yara yanığı riski de artar. Ayrıca amplitude büyüdükçe çekirdeği itme kuvveti (chattering) de güçlenir.
Geleneksel uzunlamasına (longitudinal) titreşime ek olarak, yanal dönme titreşimi (torsiyonel) kullanan bir yöntem geliştirilmiştir. Çekirdek her iki yönde de (gidiş-dönüş) kesildiği için ısı oluşumu daha azdır ve çekirdek parçalama verimliliği yüksektir. Geleneksel ve torsiyonel yöntemlerin birleştirilmesi ve ayrıca puls ayarlarının eklenmesiyle sert çekirdekler bile güvenli bir şekilde işlenebilir.
Tip ucunun pah açısına (0-60 derece) bağlı olarak özellikler farklılık gösterir.
| Pah Açısı | Tıkanma | Kullanım |
|---|---|---|
| Büyük (45-60°) | Düşük (tıkanmaya eğilimli değil) | Skülpting (oluk açma) |
| Küçük (0-15°) | Yüksek (tıkanmaya eğilimli) | Doğrama ve çekirdek parçası çıkarma |
| Mod | Özellik | Önerilen Durumlar |
|---|---|---|
| Sürekli (Continuous) | Sürekli salınım | Yumuşak çekirdek |
| Nabız (Pulse) | Açma/kapama döngüsü | Isı kontrolü / Sert çekirdek |
| Patlama (Burst) | Kısa süreli nabız sonrası duraklama | Parçalama tekniği (Chooping) |
Nabız modu, ultrason salınımları arasında duraklamalar olduğu için titremeyi azaltır ve daha az ısı üretimiyle verimli nükleus parçalanması sağlar.
Oluk açma (açık parçalama):
Nükleus bölünmesi sonrası parçalama (tıkalı parçalama):
Ayak pedalı kullanımı:
Bimanuel fakoemülsifikasyonda, perfüzyon chopper’ı ve kılıfsız fako probu ayrılarak submillimetrik kesiden kapalı kavitede nükleus emülsifikasyonu mümkün olur. Sublükse lens gibi zor vakalarda perfüzyon portu kapsül stabilizasyonuna yardımcı olur1).
Acemiler için düşük aspirasyon akış hızı, düşük ultrason gücü, düşük aspirasyon basıncı ve düşük perfüzyon basıncı ayarları önerilir. Bu, ön kamara basınç farkını en aza indirerek arka kapsül yırtılması, iris laserasyonu ve vitreus prolapsusu gibi riskleri azaltır. Ayarları cerrahi aşamaya göre değiştirmek, güvenli cerrahi öğreniminin kısa yoludur.
Son yıllarda ultrasonik katarakt cerrahisi cihazlarında, ön kamara içi basınç sensörü ile geri bildirim kontrol sistemi tanıtılmaktadır. Ön kamara içi basıncını gerçek zamanlı algılayarak irrigasyon akışını otomatik olarak ayarlamak, basınç dalgalanmalarını ve sürjiyi en aza indirir ve arka kapsül yırtılma riskini azaltması beklenir.
Graviteye dayalı yönteme alternatif olarak, VGFI (irrigasyon şişesi içinde gaz basıncı) ve yumuşak torbayı plaka ile sıkıştırma yöntemleri kullanıma sunulmuştur. Bunlar, gravite yöntemine göre irrigasyon akışını daha hızlı artırabilir ve daha az ön kamara içi basınç dalgalanması ile güvenli bir cerrahi ortam sağlanmasına katkıda bulunur.
