<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft einen handgehaltenen Lichtapplikator für medizinische Anwendungen.
Hintergrund der Erfindung
Es wird eine Vorrichtung zum Applizieren von Licht für medizinische Zwecke beschrieben, die für die Verwendung in sehr kleinlumigen Körperöffnungen und Zwischenräumen geeignet ist. Ein solcher Lichtapplikator lässt sich überall dort einsetzen, wo Licht entweder direkt oder indirekt einen therapeutischen Effekt bewirkt und das zu bestrahlende Areal im Inneren von sehr kleinen Körper- öffnungen oder Zwischenräumen, wie z.B. Zahnfleischtaschen liegt.
Die Anwendungen von Licht für therapeutische Zwecke lassen sich grob in drei Gruppen einteilen : A) Thermisch wirkendes Licht : sind eine Vielzahl von Infrarotbestrahlungsvorrichtungen bekannt.
B) Licht, das direkt von einzelnen Molekülen in den unterschiedlichen Zellen absorbiert wird, und in der Zelle eine chemische oder metabolische Veränderung bewirkt. Hierzu zählen z. B. UV-Lampen, aber auch sogenannte Softlaser, die einen biostimulativen Effekt erzeugen. Diese sind z.B. in den EC Klassen A61 N5/00, A61 N5/06 A61 N5/06C und A61 N5/06C4 zu finden.
C) Photodynamische Effekte, bei denen das Licht von einem sogenannten Photosensitizer absorbiert wird, in diesem eine chemische Reaktion auslöst und die Produkte dieser chemischen Reaktion einen therapeutischen Effekt im behandelten Gewebe auslösen. Der Photosensitizer wird der zu behandelnden Person vor der Bestrahlung verabreicht. Entsprechende Bestrahlungsvorrichtungen sind z. B. in der EC-Klasse A61 N5/06C8 beschrieben ; die Photosensitizer in der EC-Klasse A61 K41 /OOW und Unterklassen.
Sowohl für die unter B) genannten biostimulativen Prozesse, als auch für die unter C) genannten photodynamischen Effekte, werden üblicherweise sogenannte Softlaser verwendet. Das sind Laser mit Leistungen von einigen Milliwatt bis einigen hundert Milliwatt und Wellenlängen zwischen 600 nm und 1000 nm, also Rot bis Infrarot. Solche Vorrichtungen sind in W00189404, US6200309, DE4418061, EP0604931 usw. beschrieben.
Seit kurzem werden dazu auch Vorrichtungen basierend auf Hochintensitätsleuchtdioden verwendet, die jedoch alle ein Array von einer Vielzahl von Hochintensitätsleuchtdioden oder Hochin- tensitätsleuchtdioden-Elementen zur Lichterzeugung einsetzen ; die Patente US5698866, W09321842, US5420768, US5420768 und andere. Für die gezielte Bestrahlung von kleinen Gewebearealen in kleinlumigen Körperöffnungen und Zwischenräumen sind diese Arrays jedoch ungeeignet.
Der wesentliche Nachteil der Softlaser ist, dass die Erzeugung des Laserlichtes eine relativ aufwendige Art der Lichterzeugung ist, und dass das erzeugte Laserlicht über ein Lichtleitsystem bis zum Behandlungsgebiet geführt wird. Üblicherweise ist dieses Lichtleitsystem ein einfaches, zylindrisches Glasstück oder eine verpresste Glasfaseroptik, die auch gebogen sein kann. Auch die Weiterleitung über eine einzelne Glasfaser ist möglich, die prinzipiell geeignet wäre, auch in sehr kleinlumige Körperöffnungen und Zwischenräume Licht für die Bestrahlung zu führen.
Jedoch haften dieser Lösung die Nachteile an, dass einerseits, die Glasfasern dafür - samt optischem Konnektor - sehr teuer sind, weiters eine aufwendige Einkoppeloptik für die Einkoppelung des Laserlichtes in die Glasfaser notwendig ist, und andererseits die Abstrahlcharakteristik des abgestrahlten Laserlichtes in vielen Fällen unbefriedigend ist, da sie sehr stark nach vorn in Richtung der Faser zeigt.
Im einzelnen sind folgende Vorrichtungen bekannt:
A) Das amerikanische Patent US 2,296,793 A (Kirschbaum) (2. 2.1942) zeigt einen
Retraktor mit einer Beleuchtungseinrichtung, wobei das lichterzeugende Element in der gebogenen Spitze der Vorrichtung untergebracht ist. Die Energieversorgung ist im Hand- teil untergebracht. Diese Vorrichtung dient jedoch in erster Linie zum Offenhalten von
Wunden und das mittels einer kleinen Glühlampe erzeugte Licht ist weisses Licht, das der
Beleuchtung dient und nicht spektral begrenztes Licht für die therapeutische Bestrah- lung. Ausserdem ist der distale Teil in keiner Weise dafür vorgesehen oder geeignet, in kleine Körperöffnungen oder Zwischenräume eingeführt zu werden. Schliesslich ist das lichterzeugende Element zwar im gebogenen, distalen Teil untergebracht, aber nicht an dessen Spitze.
<Desc/Clms Page number 2>
B) Die französische Offenlegungsschrift FR 2 390 968 A (Skovajsa) (19. 1.1979) zeigt eine Vorrichtiung zur Laserbehandlung, bei welcher eine Laserdiode an der Spitze des handgehaltenen Teiles montiert ist. Diese Vorrichtung ist wie die dargelegte Erfindung für das erzielen von direkten biologischen Wirkungen das Lichtes bestimmt und es wird
Licht mit einer geringen spektralen Breite erzeugt. Allerdings wird das Licht nicht direkt an der Spitze des distalen Teiles erzeugt, sondern an dessen hinterem Ende. Der distale
Teil selbst ist hohl ausgeführt und dient als Lichtleitsystem. Die Ausführungsform des distalen Teiles legt ferner Nahe, dass diese Vorrichtung zum An- bzw. Aufsetzen an
Oberflächen, insbesonders Hautflächen vorgesehen ist und es erscheint unmöglich, den distalen Teil in kleinlumige Körperöffnungen und Zwischenräume, wie z.B.
Zahnfleisch- taschen einzuführen. Ausserdem wird das Licht mit Hilfe einer Laserdiode erzeugt, die im
Vergleich zu der in der dargelegten Erfindung eingesetzten Hochintensitäts-Leuchtdiode wesentlich teurer ist.
C) Die österreichische Gebrauchsmusterschrift AT 170 U2 (Nidetzky) (15. 3.1995) zeigt einen sogenannten Softlaser für die Akkupunktur, dessen wesentliches Merkmal die au- tomatische Auffindung der Akkupunkturpunkte ist. Auch hier ist die Vorrichtung nicht ge- eignet in kleinlumige Körperöffnungen und Zwischenräume, wie z.B. Zahnfleischtaschen eingeführt zu werden. Die enthaltenen Figur 1 zeigt deutlich, die rein oberflächliche An- wendung der Vorrichtung an der Haut. Auch ist die lichterzeugende Laserdiode nicht an der Spitze des distalen Teiles angeordnet, sonder deutlich dahinter und das Laserlicht wird mit Hilfe einer Linse in den als hohle, elektrische Sonde ausgeführten distalen Teil hineinfokussiert.
Schliesslich wird das Licht mit Hilfe einer Laserdiode erzeugt, die im
Vergleich zu der in der dargelegten Erfindung eingesetzten Hochintensitäts-Leuchtdiode wesentlich teurer ist.
D) In der internationalen Patentschrift WO 0207632 (In-Sight Medical) (31.1.2002) ist eine
Vorrichtung zur Erzeugung von weissem Beleuchtungslicht für medizinische Anwendun- gen beschrieben. Das Licht wird mittels einer Vielzahl von weissen Leuchtdioden erzeugt und das Diodenarray kann nur in grosse Operationswunden eingeführt werden, um in das
Innere des Wundareals zu leuchten. Das Licht wird mit einer Vielzahl von lichterzeugen- den Elementen erzeugt und dient der Beleuchtung eines grossen Wundareales. Die
Stromversorgung ist in einem eigenen externen Gehäuse untergebracht und der Strom wird über ein Stromzuführungskabel zur lichterzeugenden Einheit geleitet, die Vorrich- tung nicht geeignet in kleinlumigen Körperöffnungen und Zwischenräume, wie z. B. Zahn- fleischtaschen eingeführt zu werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gezielte Bestrahlung von kleinen Gewebearea- len mit Licht mit einer solchen Vorrichtung vorzunehmen, die auch eine Bestrahlung von solchen Gewebearealen in kleinlumigen Körperöffnungen und Zwischenräumen, wie z.B. Zahnfleischta- schen zulässt. Weiters soll die Beweglichkeit des Anwenders weder durch zusätzliche elektrische Kabel oder Lichtleiter, noch durch andere externe Verbindungen eingeschränkt werden. Darü- berhinaus soll die Lichterzeugung so nah, wie möglich am eigentlichen Abstrahlungsort erfolgen, so dass keine weiteren optischen Komponenten für eine Weiterleitung des Lichtes erforderlich sind.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass :
1. der distale Teil des Lichtapplikators mit einem Durchmesser kleiner als 1 mm ausgeführt ist und dass direkt an dessen Spitze ein einziges Hochintensitätsleuchtdioden-Element mit
Durchmesser kleiner als der des distalen Teiles angebracht ist, das das Licht erzeugt und daher erstens derselbe keine Glasfaseroptik samt Einkoppeloptik zur Weiterleitung des
Lichtes von der Lichtquelle zur Spitze des distalen Teiles benötigt und zweitens der räumli- che Abstrahlungswinkel an der Spitze wesentlich breiter ist, als es die Apertur eines Glas- faserende zulässt und dadurch ein wesentlich grösserer Anteil des Lichtes lateral abgestrahlt werden kann.
2. Die elektrische Kontaktierung des Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes erfolgt auf der der lichtabstrahlenden Seite gegenüberliegenden Seite des Elementes, also auf der Rück- seite.
3. Das Hochintensitätsleuchtdioden-Element ist an einem Halteteil befestigt, bevorzugt ver- klebt, der ein planes Anliegen der Rückseite des Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes
<Desc/Clms Page number 3>
ermöglicht. Dazu hat er an den Stellen bei denen die Kontaktierung erfolgt, entsprechende
Vertiefungen. Dieser Halteteil ist je nach Ausführungsform entweder A) ein selbständiger
Einzelteil, der in der Spitze des distalen Teiles befestigt ist oder B) der distale Teil ist ent- sprechend ausgeführt. Im Falle A) ist dieser Halteteil vorteilhafterweise elektrisch isolierend und thermisch leitend ausgeführt.
4. Der Kleber zur Befestigung des Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes ist thermisch lei- tend und elektrisch isolierend.
5. Die Abführung der vom Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes erzeugten Wärme erfolgt im Fall 3A) über das selbständige Halteelement und über die Seitenflächen auf den dista- len Teil des Lichtapplikators; im Falle 3B) direkt auf den distalen Teil.
6. Vor dem Hochintensitätsleuchtdioden-Element ist ein Schutzglas angeordnet oder ein opti- sches Element, das neben seiner Schutzwirkung auch die Abstrahlcharakteristik beeinflusst.
7. Der distale Teil des Lichtapplikators ist je nach Ausführungsform gerade oder gewinkelt ausgeführt, so dass für unterschiedliche räumliche Gegebenheiten ein optimales Einführen des distalen Teiles möglich ist. Manche Ausführungsformen sind so beschaffen, dass der distale Teil vom Rest gelöst werden kann, und ein gerader, distaler Teil und ein gewinkel- ter, distaler Teilwahlweise verwendet werden können.
8. Die Energieversorgung ist ebenfalls direkt im Handteil des Lichtapplikators untergebracht.
9. Als Bedienelement ist zumindest ein elektrischer Schalter vorhanden. Je nach Ausfüh- rungsform ist weiters eine Steuerelektronik samt dafür erforderlichen Bedienelementen zur
Einstellung unterschiedlicher Lichtintensitäten, unterschiedlicher Applikationszeiten und gegebenenfalls unterschiedlicher, zeitlicher Verläufe der Lichtintensität im Handteil unter- gebracht. Zusätzlich sind bei manchen Ausführungsformen unterschiedliche Anzeigeele- mente vorhanden ; z. B. eine Indikatorleuchte oder ein Anzeige für eingestellte Bestrah- lungsparameter und dergleichen.
Die oben genannten Merkmale und vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemässen Lichtapplikators zur Bestrahlung in kleinlumigen Körperöffnungen und Zwischenräumen werden aus den beiliegenden Zeichnungsfiguren noch deutlicher. Die Zeichnungsfiguren zeigen im einzel- nen :
Figur 1: Zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Lichtapplikators mit gewinkeltem, distalem Teil. Der Handgriff (1) ist hohl ausgeführt und an seiner Vorderseite ist der abnehmbare, gewinkelte, distale Teil (2) befestigt. An der Spitze des abnehmbaren, distalen Teiles ist das Hochintensitätsleuchtdioden-Element (3) an oder in einem Halteteil (4) befestigt.
Davor, unmittelbar an der Spitze des distalen Teiles (2) ist ein Schutzglas (5) angebracht oder ein optisches Element, das neben seiner Schutzfunktion auch die Ab- strahlcharakteristik das Bestrahlungslichtes gezielt beeinflusst. Im Inneren des Handgriffes (1) sind die Energiespeicher (6) - z. B. Batterien, Akkus, miniaturisierte Brennstoffzellen - untergebracht. Davor ist zumindest ein Schalter (7) und eine Indikatorleuchte (8) angeord- net. Bei manchen Ausführungsformen des erfindungsgemässen Lichtapplikators sind zu- sätzlich eine Anzeige für die eingestellten Arbeitsparameter (9) und weitere Tasten oder andere Bedienungselemente (10) untergebracht. Mit Hilfe dieser Bedienungselemente las- sen sich sowohl die Leistung des abgegebenen Lichtes einstellen, als auch die Bestrah- lungszeit, und bei manchen Ausführungsformen der zeitliche Verlauf der Lichtintensität.
An der Stelle, an der der distale Teil (2) am Handgriff (1) befestigt ist, sind zwei Kontaktpaare (11) für die Weiterleitung des Stromes zum Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes (3) an der Spitze des distalen Teiles montiert. Der Strom wird im Inneren des distalen Teiles (2) z. B. in zwei getrennten Drähten (12) weitergeleitet. Der Handgriff (1) ist mit einem
Verschluss (13) an seinem hinteren Ende verschlossen. Die Stromzuführungsdrähte können innerhalb des distalen Teiles des Lichtapplikators n getrennten Kanälen bzw. Bohrungen geführt sein.
Figur 2 : eine andere bevorzugte Ausführungsform, wobei hier der distale Teil gerade aus- geführt ist. Diese Ausführungsform verfügt über die gleichen Elemente, wie jene, die in
Figur 1 beschrieben ist.
Figur 3 : die Befestigung des Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes (3) am Befesti- gungsteil (4), die beide in der Spitze des distalen Teiles (2) untergebracht sind. An das
<Desc/Clms Page number 4>
Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes (3) sind die beiden Stromzuführungsdrähte (12) an der Rückseite angebondet. Das Hochintensitätsleuchtdioden-Element (3) ist gemeinsam mit den Drähten an den Halteteil (4) mittels eines thermisch leitenden, elektrisch isolieren- den Klebers (K) angeklebt. Der Halteteil ist in den distalen Teil (2) entweder eingepresst, oder ebenfalls verklebt. Vor dem Hochintensitäts-Leuchtdioden-Elementes (3) ist ein
Schutzglas (5) angebracht.
Dieses Schutzglas kann auch als optisches Element ausgeführt sein, z.B. als Fresnellinse oder Gitter oder teilweise verspiegelt, so dass die Abstrahlcharak- teristik des abgegebenen Lichtes in gewünschter Weise modifiziert wird.
Figur 4 : eine weitere Art der Befestigung des Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes (3).
Der Halteteil (4) ist mit zwei Durchkontaktierungen (14) versehen, an deren Rückseite die
Zuführungsdrähte (12) kontaktiert sind. An der Vorderseite der beiden Durchkontaktierun- gen (14) ist jeweils ein elektrisch leitender Kleber (15) aufgebracht, der die elektrische Ver- bindung zu den beiden Kontaktstellen (16) am Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes (3) herstellt. Um die Wärmeleitung vom Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes (3) auf den
Halteteil (4) zu verbessern, ist der Zwischenraum zwischen Hochintensitätsleuchtdioden-
Elementes (3) und Halteteil (4) mit einer wärmeleitenden Substanz (17) ausgefüllt.
Mit der erfindungsgemässen Anordnung des Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes an dem dünner als 1 mm ausgeführten distalen Teil des erfindungsgemässen Lichtapplikators ist gewähr- leistet, dass das Licht für die medizinische Bestrahlung auch in kleinlumigen Körperöffnungen und Zwischenräumen gezielt auch auf kleine Gewebeareale appliziert werden kann. Durch unterschied- lich ausgeführte, abnehmbare, distale Teile, kann der Lichtapplikator an unterschiedliche räumliche Gegebenheiten während der Bestrahlung angepasst werden. Weiters wird durch die Unterbringung der Energiespeicher im Handteil des Lichtapplikators die Beweglichkeit des Lichtapplikators durch keinerlei externe Verbindungen eingeschränkt.
Die Lichterzeugung direkt an der Spitze des dista- len Teiles des Lichtapplikators, führt dazu, dass keine Glasfaseroptik zur Weiterleitung des Lichtes vom Erzeugungsort zum Abstrahlort notwendig ist. Das bedeutet, dass der erfindungsgemässe Lichtapplikator durch das Wegfallen der Glasfaser samt Einkoppeloptik sehr kostengünstig gefertigt werden kann, sehr leicht ist und keine optischen Verluste an den optischen Grenzflächen aufweist.
Durch den hohen Wirkungsgrad des Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes ist auch die Wärme- erzeugung auf ein Minimum reduziert. Darüberhinaus ist die räumliche Abstrahlcharakteristik des Hochintensitätsleuchtdioden-Elementes wesentlich breiter, als die eines planen Glasfaserendes, was zu einer stärkeren lateralen Abstrahlung des Bestrahlungslichtes führt und damit zu einer besseren Behandlungswirkung des Lichtes zu den Seiten der kleinlumigen Öffnungen und Zwi- schenräume hin.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Handgehaltener Lichtapplikator für medizinische Anwendungen, dadurch gekennzeich- net, dass der distale Teil des Lichtapplikators mit einem Durchmesser kleiner als 1 mm ausgeführt ist und dass direkt an dessen Spitze ein einziges Hochintensitätsleuchtdioden-
Element mit Durchmesser kleiner als der des distalen Teiles angebracht ist, das das Licht erzeugt und daher erstens derselbe keine Glasfaseroptik samt Einkoppeloptik zur Weiter- leitung des Lichtes von der Lichtquelle zur Spitze des distalen Teiles benötigt und zweitens der räumliche Abstrahlungswinkel an der Spitze wesentlich breiter ist, als es die Apertur eines Glasfaserende zulässt und dadurch ein wesentlich grösserer Anteil des Lichtes lateral abgestrahlt werden kann.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a hand-held light applicator for medical applications.
Background of the Invention
A device for applying light for medical purposes is described which is suitable for use in very small-lumen body openings and spaces. Such a light applicator can be used wherever light, either directly or indirectly, has a therapeutic effect and the area to be irradiated is inside very small body openings or spaces, e.g. Gum pockets lie.
The uses of light for therapeutic purposes can be roughly divided into three groups: A) Thermally acting light: a large number of infrared radiation devices are known.
B) Light that is directly absorbed by individual molecules in the different cells and causes a chemical or metabolic change in the cell. These include e.g. B. UV lamps, but also so-called soft lasers, which produce a biostimulative effect. These are e.g. in the EC classes A61 N5 / 00, A61 N5 / 06 A61 N5 / 06C and A61 N5 / 06C4.
C) Photodynamic effects, in which the light is absorbed by a so-called photosensitizer, triggers a chemical reaction in it and the products of this chemical reaction trigger a therapeutic effect in the treated tissue. The photosensitizer is administered to the person to be treated before the radiation. Corresponding radiation devices are e.g. B. described in EC class A61 N5 / 06C8; the photosensitizers in EC class A61 K41 / OOW and subclasses.
So-called soft lasers are usually used both for the biostimulative processes mentioned under B) and for the photodynamic effects mentioned under C). These are lasers with powers from a few milliwatts to a few hundred milliwatts and wavelengths between 600 nm and 1000 nm, i.e. red to infrared. Such devices are described in W00189404, US6200309, DE4418061, EP0604931 etc.
Devices based on high-intensity light-emitting diodes have recently also been used for this purpose, but all of them use an array of a large number of high-intensity light-emitting diodes or high-intensity light-emitting diode elements for generating light; patents US5698866, W09321842, US5420768, US5420768 and others. However, these arrays are unsuitable for the targeted irradiation of small tissue areas in small-lumen body openings and spaces.
The main disadvantage of the soft laser is that the generation of the laser light is a relatively complex type of light generation, and that the generated laser light is guided to the treatment area via a light guide system. This light guide system is usually a simple, cylindrical piece of glass or a pressed glass fiber optic, which can also be curved. Forwarding via a single glass fiber is also possible, which would in principle be suitable for directing light for the radiation even into very small-lumen body openings and spaces.
However, this solution has the disadvantages that, on the one hand, the glass fibers for this - including the optical connector - are very expensive, a complex coupling optic is also necessary for coupling the laser light into the glass fiber, and on the other hand the radiation characteristic of the emitted laser light is unsatisfactory in many cases , because it is pointing very strongly towards the fiber.
The following devices are known:
A) The American patent US 2,296,793 A (cherry tree) (2.1.1942) shows one
Retractor with a lighting device, wherein the light-generating element is housed in the curved tip of the device. The energy supply is housed in the hand section. However, this device is primarily used to keep open
Wounds and the light generated by means of a small incandescent lamp is white light
Illumination serves and not spectrally limited light for therapeutic radiation. In addition, the distal part is in no way intended or suitable for insertion into small body openings or spaces. Finally, the light-generating element is accommodated in the curved, distal part, but not at the tip.
<Desc / Clms Page number 2>
B) French published patent application FR 2 390 968 A (Skovajsa) (January 19, 1979) shows a device for laser treatment in which a laser diode is mounted on the tip of the hand-held part. This device, like the set forth invention, is intended for achieving direct biological effects of light and it will
Generates light with a narrow spectral width. However, the light is not generated directly at the tip of the distal part, but at the rear end. The distal
Part itself is hollow and serves as a light guide system. The embodiment of the distal part also suggests that this device for putting on or putting on
Surfaces, especially skin areas, and it appears impossible to separate the distal part into small-lumen body openings and spaces, e.g.
To insert gum pockets. In addition, the light is generated with the help of a laser diode, which in the
Compared to the high-intensity light-emitting diode used in the presented invention is much more expensive.
C) The Austrian utility model AT 170 U2 (Nidetzky) (15.3.1995) shows a so-called soft laser for acupuncture, the main feature of which is the automatic detection of the acupuncture points. Again, the device is not suitable in small-lumen body openings and spaces, such as Gum pockets to be introduced. The figure 1 contained clearly shows the purely superficial application of the device to the skin. The light-generating laser diode is also not arranged at the tip of the distal part, but rather clearly behind it, and the laser light is focused into the distal part, which is designed as a hollow, electrical probe, with the aid of a lens.
Finally, the light is generated with the help of a laser diode, which in the
Compared to the high-intensity light-emitting diode used in the presented invention is much more expensive.
D) In international patent specification WO 0207632 (In-Sight Medical) (January 31, 2002) there is one
Device for generating white illumination light for medical applications described. The light is generated using a large number of white light-emitting diodes and the diode array can only be inserted into large surgical wounds in order to
Illuminate the interior of the wound area. The light is generated with a variety of light-generating elements and is used to illuminate a large wound area. The
The power supply is housed in its own external housing and the power is fed via a power supply cable to the light-generating unit. The device is not suitable for use in small-lumen body openings and gaps, such as. B. Gum pockets to be introduced.
The invention has for its object to carry out the targeted irradiation of small areas of tissue with light using such a device, which also irradiates such areas of tissue in small-lumen body openings and spaces, such as Gum pockets allowed. Furthermore, the mobility of the user should not be restricted by additional electrical cables or light guides, nor by other external connections. In addition, the light should be generated as close as possible to the actual radiation location, so that no further optical components are required to transmit the light.
The task is solved in that:
1. The distal part of the light applicator is designed with a diameter of less than 1 mm and that a single high-intensity light-emitting diode element is located directly at its tip
Diameter is smaller than that of the distal part, which generates the light and therefore, first of all, the same no glass fiber optics including coupling optics for forwarding the
Light from the light source to the tip of the distal part is required and secondly, the spatial radiation angle at the tip is much wider than the aperture of a glass fiber end allows and a much larger proportion of the light can be emitted laterally.
2. The electrical contacting of the high-intensity light-emitting diode element takes place on the side of the element opposite the light-emitting side, that is to say on the rear side.
3. The high-intensity light-emitting diode element is fastened, preferably glued, to a holding part, which lies flat against the back of the high-intensity light-emitting diode element
<Desc / Clms Page number 3>
allows. For this purpose, he has corresponding points where contact is made
Wells. Depending on the embodiment, this holding part is either A) an independent one
Individual part which is fastened in the tip of the distal part or B) the distal part is designed accordingly. In case A), this holding part is advantageously designed to be electrically insulating and thermally conductive.
4. The adhesive for attaching the high-intensity light-emitting diode element is thermally conductive and electrically insulating.
5. In case 3A), the heat generated by the high-intensity light-emitting diode element is dissipated via the independent holding element and via the side surfaces onto the distal part of the light applicator; in case 3B) directly on the distal part.
6. A protective glass or an optical element is arranged in front of the high-intensity light-emitting diode element which, in addition to its protective effect, also influences the radiation characteristic.
7. Depending on the embodiment, the distal part of the light applicator is straight or angled, so that an optimal insertion of the distal part is possible for different spatial conditions. Some embodiments are designed so that the distal part can be detached from the rest, and a straight, distal part and an angled, distal part can optionally be used.
8. The power supply is also located directly in the hand part of the light applicator.
9. At least one electrical switch is provided as the control element. Depending on the embodiment, control electronics including the necessary control elements are also available
Adjustment of different light intensities, different application times and possibly different, temporal courses of the light intensity in the hand part. In addition, different display elements are present in some embodiments; z. B. an indicator light or a display for set radiation parameters and the like.
The above-mentioned features and advantageous properties of the light applicator according to the invention for irradiation in small-lumen body openings and gaps become even clearer from the attached drawing figures. The drawing figures show in detail:
Figure 1: Shows an advantageous embodiment of the light applicator according to the invention with an angled, distal part. The handle (1) is hollow and the removable, angled, distal part (2) is attached to its front. The high-intensity light-emitting diode element (3) is attached to or in a holding part (4) at the tip of the removable, distal part.
In front of it, a protective glass (5) is attached directly at the tip of the distal part (2) or an optical element which, in addition to its protective function, also specifically influences the radiation characteristics of the irradiation light. Inside the handle (1) are the energy storage (6) - z. B. batteries, rechargeable batteries, miniaturized fuel cells - housed. At least one switch (7) and one indicator light (8) are arranged in front of it. In some embodiments of the light applicator according to the invention, a display for the set working parameters (9) and further keys or other operating elements (10) are additionally accommodated. These operating elements can be used to set both the power of the emitted light and the irradiation time, and in some embodiments the time course of the light intensity.
At the point where the distal part (2) is attached to the handle (1), two contact pairs (11) for the transmission of the current to the high-intensity light-emitting diode element (3) are mounted at the tip of the distal part. The current is in the interior of the distal part (2) z. B. in two separate wires (12). The handle (1) is with a
Closure (13) closed at its rear end. The power supply wires can be guided n separate channels or bores within the distal part of the light applicator.
FIG. 2: another preferred embodiment, in which case the distal part is straight. This embodiment has the same elements as those shown in
Figure 1 is described.
FIG. 3: the fastening of the high-intensity light-emitting diode element (3) to the fastening part (4), both of which are accommodated in the tip of the distal part (2). To the
<Desc / Clms Page number 4>
High-intensity light-emitting diode element (3), the two power supply wires (12) are bonded to the back. The high-intensity light-emitting diode element (3) is glued together with the wires to the holding part (4) by means of a thermally conductive, electrically insulating adhesive (K). The holding part is either pressed into the distal part (2) or also glued. In front of the high-intensity light-emitting diode element (3) is a
Protective glass (5) attached.
This protective glass can also be designed as an optical element, e.g. as a Fresnel lens or grating or partially mirrored, so that the radiation characteristic of the emitted light is modified in the desired manner.
Figure 4: another type of attachment of the high-intensity light-emitting diode element (3).
The holding part (4) is provided with two plated-through holes (14), the rear of which
Lead wires (12) are contacted. An electrically conductive adhesive (15) is applied to the front of each of the two plated-through holes (14), which establishes the electrical connection to the two contact points (16) on the high-intensity light-emitting diode element (3). In order to conduct heat from the high-intensity light-emitting diode element (3) to the
To improve the holding part (4), the space between high-intensity light emitting diodes
Element (3) and holding part (4) filled with a heat-conducting substance (17).
The arrangement of the high-intensity light-emitting diode element according to the invention on the distal part of the light applicator according to the invention, which is thinner than 1 mm, ensures that the light for medical radiation can also be applied specifically to small tissue areas in small-lumen body openings and spaces. With differently designed, removable, distal parts, the light applicator can be adapted to different spatial conditions during the irradiation. Furthermore, by accommodating the energy store in the hand part of the light applicator, the mobility of the light applicator is not restricted by any external connections.
The generation of light directly at the tip of the distal part of the light applicator means that no optical fiber optics are required to transmit the light from the production site to the radiation site. This means that the light applicator according to the invention can be manufactured very cost-effectively by eliminating the glass fiber including coupling optics, is very light and has no optical losses at the optical interfaces.
The high efficiency of the high-intensity light-emitting diode element also reduces heat generation to a minimum. In addition, the spatial radiation characteristic of the high-intensity light-emitting diode element is much wider than that of a flat glass fiber end, which leads to a stronger lateral radiation of the irradiation light and thus to a better treatment effect of the light on the sides of the small-lumen openings and intermediate spaces.
CLAIMS:
1. Hand-held light applicator for medical applications, characterized in that the distal part of the light applicator is designed with a diameter of less than 1 mm and that a single high-intensity light-emitting diode is located directly at its tip.
Element with a diameter smaller than that of the distal part is attached, which generates the light and therefore firstly does not require a glass fiber optic including coupling optics to transmit the light from the light source to the tip of the distal part, and secondly the spatial radiation angle at the tip is significantly wider than the aperture of a glass fiber end allows and a much larger proportion of the light can be emitted laterally.