DE10021278B4 - Handpiece for emitting light onto a skin surface during a medical or cosmetic skin treatment - Google Patents
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Abstract
Handstück zur Abstrahlung von Licht auf eine Hautfläche bei einer medizinischen oder kosmetischen Hautbehandlung, wobei im Handstück (1) ein optisches Koppelelement (6) vorhanden ist, dessen Lichteintrittsfläche (8) einer Lichtquelle zugewandt ist und dessen Lichtaustrittsfläche (5) während der Hautbehandlung mit der Hautfläche (2) in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, daß
– das Koppelelement (6) aus einem Bündel von Lichtleitern gebildet ist, die in der Lichteintrittsfläche (8) einerseits und in der Lichtaustrittsfläche (5) andererseits enden und die zumindest in ihren Endabschnitten in so enger seitlicher Berührung miteinander stehen, daß optisch unwirksame Zwischenräume vermieden sind und
– jeder der einzelnen Lichtleiter innerhalb des Kopplungselements (6) an der Lichteintrittsfläche (8) einen geringeren Querschnitt als an der Lichtaustrittsfläche (5) aufweist, so daß
– der geometrische Umriß und/oder die Ausdehnung der Lichtaustrittsfläche (5) von dem geometrischen Umriß und/oder der Ausdehnung der Lichteintrittsfläche (8) verschieden ist.Handpiece for emitting light onto a skin surface in a medical or cosmetic skin treatment, wherein an optical coupling element (6) is present in the handpiece (1), the light entry surface (8) of which faces a light source and the light exit surface (5) during the skin treatment with the Skin surface (2) is in contact, characterized in that
- The coupling element (6) is formed from a bundle of light guides which end in the light entry surface (8) on the one hand and in the light exit surface (5) on the other hand and which are at least in their end sections in such close lateral contact with one another that optically ineffective gaps are avoided are and
- Each of the individual light guides within the coupling element (6) on the light entry surface (8) has a smaller cross section than on the light exit surface (5), so that
- The geometric outline and / or the extent of the light exit surface (5) of the geometric outline and / or the extent of the light entry surface (8) is different.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Handstück zur Abstrahlung von Licht auf eine Hautfläche bei einer medizinischen oder kosmetischen Hautbehandlung, wobei im Handstück ein optisches Koppelelement vorhanden ist, dessen Lichteintrittsfläche einer Lichtquelle zugewandt ist und dessen Lichtaustrittsfläche während der Hautbehandlung mit der Hautfläche in Kontakt steht.The invention relates to a Handpiece for Radiation of light on a skin surface in a medical or cosmetic skin treatment, with an optical Coupling element is present, the light entry surface of a light source is facing and the light exit surface during the skin treatment with the skin area is in contact.
Bei der Lichtquelle kann es sich sowohl um eine herkömmliche (thermische) Lichtquelle als auch um eine Laserstrahlungsquelle handeln. Das Koppelelement dient dabei im wesentlichen der Strahlformung, das heißt der Beeinflussung des auf die Haut zu richtenden Lichtes im Hinblick auf die geometrische Querschnittsform des Strahlenganges, die Ausdehnung der Querschnittsfläche und der Verteilung der Strahlungsintensität innerhalb des Strahlenganges beim Auftreffen auf die Haut.The light source can be both a conventional one (thermal) light source as well as a laser radiation source act. The coupling element essentially serves for beam shaping, this means the influencing of the light to be directed onto the skin with regard to on the geometric cross-sectional shape of the beam path, the expansion the cross-sectional area and the distribution of the radiation intensity within the beam path when hitting the skin.
Für die verschiedenartigsten dermatologischen Behandlungen mit Licht sind im Stand der Technik unterschiedliche Handstücke bekannt geworden, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Behandlung mit unterschiedlichen Mitteln zur Strahlformung ausgestattet sind. So sind beispielsweise Handstücke zur Ausübung der sogenannten Non-Kontakttechnik bekannt, wobei ein zumindest abschnittsweise frei in der Atmosphäre verlaufender Strahlengang auf die Haut appliziert wird. Der Strahlengang wird durch eine Optik geformt und mit der Optik auch die Intensitätsverteilung innerhalb des Strahlquerschnittes beeinflußt, beispielsweise homogenisiert. Die Optik weist eine das Licht abstrahlende Fläche auf, die während der Behandlung nicht mit der Haut in Kontakt steht; der gewünschte Fleckdurchmesser am Behandlungsort wird unter Ausnut zung der Strahlungsdivergenz durch Variation des Abstandes zwischen der abstrahlenden Fläche und der Hautfläche verändert.For the most diverse dermatological treatments with light different handpieces are known in the prior art become that dependent from the respective treatment with different means to Beam shaping are equipped. For example, handpieces are for exercise the so-called non-contact technology is known, with a beam path running freely at least in sections in the atmosphere is applied to the skin. The beam path is through optics shaped and with the optics also the intensity distribution within the beam cross-section affected for example homogenized. The optics have a surface that emits light, the while the treatment is not in contact with the skin; the desired spot diameter at the treatment site, radiation divergence is used by varying the distance between the radiating surface and the skin area changed.
Eine andere Verfahrensweise ist als Kontakttechnik bekannt, bei der ein transparentes optisches Medium, durch welches das Licht hindurchgeführt wird, mit seiner Lichtaustrittsfläche auf die Haut aufgesetzt wird. Durch das Aufsetzen der Lichtaustrittsfläche auf die Haut wird eine Indexanpassung zur Haut erreicht und insofern verhindert, daß ein Großteil der Energie von der Haut zurückgestreut wird und damit für die Applikation nicht zur Verfügung steht.Another procedure is as Contact technology known in which a transparent optical medium, through which the light is guided with its light exit surface the skin is put on. By placing the light exit surface on the skin is index matched to the skin and so on prevents a large part the energy backscattered from the skin will and therefore for the application is not available stands.
Ein solches Handstück ist über eine Strahlführungseinrichtung mit einer Laserstrahlungsquelle verbunden, wobei die Strahlführungseinrichtung so flexibel ist, dass das Handstück relativ frei beweglich und so der Laserstrahl vom Operateur leicht auf das Behandlungsareal zu richten ist. Innerhalb des Handstückes ist der Strahlführungseinrichtung ein optisches Element, beispielsweise aus Quarz oder Saphir bestehend, nachgeordnet, das über eine Lichteintrittsfläche und eine Lichtaustrittsfläche, die auf die Haut aufzusetzen ist, verfügt.Such a handpiece is about one Beam guiding device connected to a laser radiation source, the beam guiding device is so flexible that the handpiece relatively free to move, making the laser beam easy for the operator is directed towards the treatment area. Is inside the handpiece the beam guidance device an optical element, for example consisting of quartz or sapphire, subordinate to that about a light entry surface and a light exit surface, which has to be put on the skin.
Nachteilig hierbei ist vor allem der verhältnismäßig große Verlust an Lichtleistung bis zu 30%. Die dabei auftretende Verlustwärme führt zu Problemen, die, wenn überhaupt, nur durch aufwendige konstruktive Maßnahmen zu lösen sind, denn für dermatologische Behandlungen sind elektromagnetische Strahlungen mit verhältnismäßig hoher Leistung erforderlich.The main disadvantage here is the relatively large loss in light output up to 30%. The resulting heat loss leads to problems that if any, can only be solved by complex design measures, because for dermatological treatments are electromagnetic radiation with relatively high Performance required.
Aus letztgenanntem Grund wird in der Regel angestrebt, den optischen Übertragungsweg für die Strahlung vor allem innerhalb des Handstückes möglichst kurz zu halten. Eine diesbezügliche Option besteht in der Integration der Strahlungsquelle in das Handstück, was allerdings nachteiligerweise dazu führt, daß das Handstück verhältnismäßig groß und schwer wird. Ursachen der Gewichtszunahme sind dabei nicht zuletzt die zur Kühlung erforderlichen Maßnahmen. Weiterhin besteht bei integrierter Strahlungsquelle die Notwendigkeit, das Handstück über Energiezuführ- und Steuerleitungen zu versorgen, wodurch dessen Handhabung in unerwünschtem Maße behindert wird.For the latter reason, in usually aimed at the optical transmission path for the radiation especially within the handpiece preferably to keep short. A related one Option is what integrates the radiation source into the handpiece disadvantageously, however, leads to the handpiece being relatively large and heavy becomes. Last but not least, causes of weight gain are for cooling necessary measures. Furthermore, with an integrated radiation source, there is a need to the handpiece on energy supply and Supply control lines, which hinders its handling to an undesirable extent becomes.
Werden als Laserstrahlungsquelle gewichtssparend Dioden verwendet und diese in das Handstück integriert, tritt nachteilig der Effekt auf, daß auf den Behandlungsort die einzelnen von Laserdioden erzeugten Laserbarren abgebildet werden und somit keine homogene Ausleuchtung des zu behandelnden Hautareals gewährleistet ist. Auch lassen sich hierbei die gewünschten Fleckgrößen nicht durch einfaches Wechseln eines optischen Elementes, wie etwa das Wechseln des Quarz- oder Saphirblockes bei der thermischen Lichtquelle, realisieren, da diese hier nicht verwendet werden.Are used as a laser radiation source uses weight-saving diodes and integrates them into the handpiece, disadvantageously occurs the effect that the individual on the treatment site laser bars generated by laser diodes are mapped and therefore none homogeneous illumination of the skin area to be treated guaranteed is. The desired spot sizes cannot be achieved here either by simply changing an optical element, such as changing of the quartz or sapphire block in the thermal light source, since these are not used here.
Eine alternative Möglichkeit zur integrierten Strahlungsquelle besteht darin, die elektromagnetische Strahlung in einer separaten, vom Handstück getrennten Strahlungsquelle zu erzeugen und diese mit dem Handstück über eine Lichtleiteinrichtung zu verbinden. Als Lichtleiteinrichtungen kommen Flüssigkeitslichtleiter oder auch Bündel aus festen Lichtleitern in Betracht. Solche Lichtleiteinrichtungen haben den Vorteil, daß sie Licht unter einem großen Winkel aufnehmen können und auch bei einem verhältnismäßig großen Querschnitt noch flexibel sind, so daß die nahezu ungehinderte Ausrichtung des Handstückes auf den zu behandelnden Hautabschnitt möglich ist.An alternative way to the integrated radiation source is the electromagnetic one Radiation in a separate radiation source separate from the handpiece to generate and this with the handpiece via a light guide connect to. Liquid light guides come as light guide devices or bundles from solid light guides. Such light guide devices have the advantage that they Light at a large angle be able to record and even with a relatively large cross section are still flexible so that the Almost unimpeded alignment of the handpiece to the one to be treated Skin section possible is.
Allerdings tritt die Strahlung, bedingt durch die große numerische Apertur solcher Lichtleiter, unter sehr großen Winkeln (typischerweise 67° bis 80°) aus diesen Lichtleitern wieder aus. Bei so großen Abstrahlwinkeln ist es schwierig, verschiedene definierte Fleckgrößen, etwa im Bereich von 5 bis 20 mm Durchmesser, am Applikationsort zu erzeugen, da zur Variation des Durchmessers die Abstandsänderung zwischen dem abstrahlungsseitigen Ende der Lichtleiteinrichtung und der Haut in einem Bereich von nur wenigen Millimetern vorgenommen werden muß.However, the radiation occurs conditionally through the big one numerical aperture of such light guides, at very large angles (typically 67 ° to 80 °) these light guides again. With such large beam angles it is difficult, different defined spot sizes, approximately in the range of 5 up to 20 mm in diameter, to be created at the application site because of variation the change in distance between the radiation-side end of the light guide and the skin in an area of just a few millimeters must become.
Außerdem ändert sich mit zunehmendem Abstand des abstrahlungsseitigen Endes von der Haut nicht nur sehr schnell die Fleckgröße, sondern auch die Intensitätsverteilung innerhalb des Strahlquerschnittes. Besitzt beispielsweise ein Lichtleiter ein günstiges Verhältnis zwischen Durchmesser und Länge, liegt an seinem Ausgang ein Strahlprofil in Form eines „Flat-Top" vor. Mit zunehmendem Abstand von der Abstrahlfläche jedoch wird daraus eine Gauß-Verteilung. Ist die Intensität über den Stahlquerschnitt inhomogenen verteilt, kann es innerhalb des behandelten Hautareals zu Über- oder auch Unterbehandlungen kommen.It also changes with increasing distance the radiation-side end of the skin not only very quickly the spot size, but also the intensity distribution within the beam cross section. For example, has a light guide favorable relationship between diameter and length, there is a beam profile in the form of a "flat top" at its exit. With increasing Distance from the radiation area however, it becomes a Gaussian distribution. Is the intensity above that Distributed inhomogeneous steel cross section, it can be treated within the Skin areas too or come under treatments.
Beispielsweise sind aus WO 99/51156
A1, WO 91/05515 AI und
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Mittel zur Strahlformung innerhalb eines Handstückes der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß das Licht mit hoher Effizienz in die Haut eingebracht werden kann.The invention is based on this the task, the means for beam shaping within a handpiece to improve the type described above so that the light can be introduced into the skin with high efficiency.
Erfindungsgemäß ist bei einem Handstück mit einem
optischen Koppelelement, dessen Lichteintrittsfläche einer Lichtquelle zugewandt
ist und dessen Lichtaustrittsfläche
während
der Hautbehandlung mit der Hautfläche in Kontakt steht, vorgesehen,
daß das
Koppelelement aus einem Bündel von
Lichtleitern gebildet ist, die in der Lichteintrittsfläche einerseits
und in der Lichtaustrittsfläche
andererseits enden und die zumindest in ihren Endabschnitten in
so enger seitlicher Berührung
miteinander stehen, daß keine
optisch unwirksamen Zwischenräume vorhanden
sind und jeder der einzelnen Lichtleiter innerhalb des Kopplungselements
(
Mit einem derartigen Koppelelement ist es vorteilhaft möglich, die Abbildung des abstrahlungsseitigen Endes einer Lichtleiteinrichtung bzw. einer Lichtquelle auf die Haut zu gewährleisten, ohne Maßnahmen zur Veränderung der Energieverteilung im Strahlquerschnitt treffen zu müssen. Im Gegensatz zur Verwendung beispielsweise eines Saphirblocks wie bisher im Stand der Technik, der aus einem homogenen Körper besteht, besteht das erfindungsgemäß für diese Anwendung vorgeschlagene Koppelelement aus einer Vielzahl von dünnen, zu einem massiven Stab verschmolzenen Einzelfasern, die innerhalb des Koppelelementes geordnet oder auch ungeordnet verlaufen können. Die dabei erzielbare Auflösung wird durch die Anzahl und den Querschnitt der Einzelfasern bestimmt.With such a coupling element it is advantageously possible the image of the radiation-side end of a light guide or to ensure a light source on the skin without measures to change the energy distribution in the beam cross section. in the Contrary to the use of a sapphire block, for example, as before in the prior art, which consists of a homogeneous body, this is according to the invention for this Application proposed coupling element from a variety of thin, too a solid rod fused single fibers, which within the Coupling element can run in an ordered or unordered manner. The achievable resolution is determined by the number and cross-section of the individual fibers.
Damit sind auf eine den Aufbau des Handstückes weitestgehend vereinfachende Weise die bisherigen Probleme der Wärmeentwicklung, der Strahlformung und auch der Baugröße gelöst. Es sei an dieser Steile darauf hingewiesen, daß der Kontakt der Lichtaustrittsfläche mit der Hautfläche sowohl ein unmittelbarer direkter Kontakt als auch ein mittelbarer Kontakt sein kann, d.h. zwischen Lichtaustrittsfläche und Hautfläche kann sich beispielsweise auch ein dünner transparenter Körper, etwa eine Folie oder ein Plättchen, befinden.So that the structure of the handpiece largely simplifying the previous problems of heat development, the beam shaping and also the size. It was at this steep noted that the Contact of the light exit surface with the skin area both a direct direct contact and an indirect one Contact, i.e. between light exit surface and skin surface For example, a thin transparent body, for example a foil or a plate, are located.
Außerdem kann mit einem solchen Koppelelement auch die äußere geometrische Strahlform in einfacher Weise den Bedürfnissen der Behandlung angepaßt werden. So ist in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Lichteintrittsfläche einen kreisrunden und die Lichtaustrittsfläche einen quadratischen Umriß hat. Damit ist einmal gewährleistet, daß der Übergang der Strahlung von der Lichtleiteinrichtung, die in der Regel einen kreisrunden Querschnitt aufweist, in die Lichteintrittsfläche (mit ebenfalls einem kreisrunden Querschnitt) weitestgehend ohne Verluste erfolgt.In addition, with such Coupling element also the outer geometric Beam shape can be easily adapted to the needs of the treatment. It is provided in one embodiment of the invention that the light entry surface is a circular and the light exit surface has a square outline. In order to is guaranteed once that the transition the radiation from the light guide, which is usually a has a circular cross-section, in the light entry surface (with also a circular cross section) largely without losses he follows.
Ist das Koppelelement so ausgebildet, daß Lichteintrittsfläche und Lichtaustrittsfläche in Form und Ausdehnung gleich sind, erfolgt eine 1:1-Abbildung des abstrahlungsseitigen Endes der Lichtleiteinrichtung auf die Haut. Ist jedoch wie in der beispielsweise oben beschriebenen Ausgestaltungsvariante der Erfindung vorgesehen, daß die Lichtaustrittsfläche größer ist als die Lichteintrittsfläche, so erfolgt eine vergrößerte Abbildung des austrittsseitigen Endes des Lichtleiters auf die Haut. Im umgekehrten Fall erfolgt eine Verkleinerung, wenn die Lichtaustrittsfläche des Koppelelementes kleiner ist als die Lichteintrittsfläche.If the coupling element is designed that light entry surface and Light-emitting surface are the same in shape and extent, a 1: 1 mapping of the radiation-side end of the light guide on the skin. However, it is as in the embodiment variant described above, for example the invention provided that the Light-emitting surface is bigger than the light entry surface, so there is an enlarged image the exit end of the light guide on the skin. In the opposite case there is a reduction if the light exit surface of the Coupling element is smaller than the light entry area.
Dabei besteht immer der Vorteil, daß – unabhängig davon, ob eine 1:1-Übertragung, eine Vergrößerung oder eine Verkleinerung vorgenommen wird – an der Lichtaustrittsfläche im wesentlichen dieselbe Strahlungsenergie und dieselbe Intensitätsverteilung anliegt wie an der Lichteintrittsfläche. Weist das Strahlprofil an der Lichteintrittsfläche eine Flat-Top-Form auf, so ist das auch an der Lichtaustrittsfläche der Fall. Wird also, der Kontakttechnik entsprechend, die Lichtaustrittsfläche auf die Haut aufgesetzt, wirkt die Strahlung mit homogen verteilter Intensität in die Haut ein.There is always the advantage that - regardless of whether a 1: 1 transmission, an enlargement or a reduction is carried out - essentially the same radiation energy and the same intensity distribution are applied to the light exit surface as to the light entry surface. If the beam profile has a flat-top shape on the light entry surface, this is also the case on the light exit surface. So, according to the contact technology, the light exit surface on the skin set, the radiation acts on the skin with a homogeneously distributed intensity.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß die Lichtaustrittsfläche größer ist als die Lichteintrittsfläche, wobei die Lichteintrittsfläche einen kreisrunden und die Lichtaustrittsfläche einen quadratischen Umriß hat.See preferred embodiments of the invention before that Light-emitting surface is bigger than the light entry surface, where the light entry surface a circular and the light exit surface has a square outline.
Ein Koppelelement mit einer solchen Querschnittsänderung im Verlaufe seiner Übertragungslänge ist technologisch beispielsweise herstellbar, indem die Vielzahl der sehr dünnen Einzelfasern im Koppelelement zunächst zu einen massiven Stab verschmolzen werden, der dann in einem weiteren Fertigungsprozeß einer solchen Form angepaßt wird. Es entsteht dabei ein sich verjüngender Stab, der aus der Vielzahl einzelner, sich ebenfalls verjüngender Fasern besteht.A coupling element with one Cross-sectional change is in the course of its transmission length technologically producible, for example, by the multitude of very thin Individual fibers in the coupling element are first fused into a solid rod be the one in a further manufacturing process adapted to such shape becomes. This creates a tapered rod that is made up of a large number individual, also tapering fibers consists.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Lichteintrittsfläche des Koppelelementes unmittelbar, das heißt ohne zwischengeschaltete Lichtübertragungseinrichtung, mit einer oder mehreren in das Handstück integrierten Lichtquellen in Verbindung steht, beispielsweise mit Laserdioden. Davon abweichend besteht jedoch eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung darin, daß das Handstück über eine Lichtleiteinrichtung, die aus Flüssigleitern oder Fasern bestehen kann, mit einer Lichtquelle, bevorzugt einer Laserstrahlungsquelle, in Verbindung steht, wobei dem abstrahlungsseitigen Ende der Lichtleiteinrichtung innerhalb des Handstückes der Lichteintrittsfläche des Koppelelementes gegenübersteht. Die Übertragung erfolgt dann von einem kreisrunden Querschnitt am abstrahlungsseitigen Ende der Lichtleiteinrichtung auf eine kreisrunde Lichteintrittsfläche des Koppelelementes.It is within the scope of the invention that the light entry surface of the Coupling element directly, that is without intermediate Light transmitting means, with one or more light sources integrated in the handpiece is connected, for example with laser diodes. Deviating from this However, a preferred embodiment of the invention is that this Handpiece via a light guide, that of liquid conductors or fibers, with a light source, preferably one Laser radiation source, is connected, the radiation side End of the light guide within the handpiece of the Light entry surface faces the coupling element. The transfer then takes place from a circular cross section on the radiation side End of the light guide on a circular light entry surface of the Coupling element.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Umfangsfläche des Koppelelementes einen zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche verlaufenden, zentrisch zur Mittenachse ausgerichteten kegelstumpfförmigen Abschnitt auf, dessen sich verjüngendes Ende zur Lichteintrittfläche hin gerichtet ist. Damit wird verhindert, daß das während der Behandlung von der Haut diffus rückgestreute oder reflektierte und dann entgegengesetzt zur Abstrahlungsrichtung durch die Lichtaustrittfläche hindurch wieder in das Koppelelement eintretende Laserlicht innerhalb des Koppelelementes bis zur Lichteintrittfläche weitergeleitet wird, erst dort wieder aus dem Koppelelement austritt und von Bauteilen des Handstückes in der Umgebung der Lichteintrittfläche absorbiert wird, was eine unerwünschte Erwärmung dieser Bauteile zur Folge hätte.In a very particularly preferred The peripheral surface of the coupling element has a configuration between the light entry surface and the light exit surface running, truncated cone-shaped section centered on the central axis on whose tapered End to the light entry surface is directed. This prevents that during the treatment of the Diffuse backscattered skin or reflected and then opposite to the direction of radiation through the light exit surface laser light entering the coupling element again inside the coupling element is forwarded to the light entry surface, only there emerges again from the coupling element and from components of the handpiece is absorbed in the vicinity of the light entry surface, which is a unwanted warming this Components would result.
Dieser Erscheinung wirkt die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausgestaltung des kegelstumpfförmigen Abschnitt insofern entgegen, da nunmehr das Streu- bzw. Reflexionslicht nicht mehr innerhalb des Koppelelementes von der Lichtaustrittfläche bis zur Lichteintrittfläche weitergeleitet wird, sondern vor Erreichen der Lichteintrittfläche über die Umfangsfläche des kegelstumpfförmigen Abschnittes abgestrahlt wird. Dies erfolgt so weit vor der Lichteintrittsfläche, daß das Streu- bzw. Reflexionslicht von der Lichteintrittfläche und damit von der Einkoppelstelle für die zur Behandlung auf die Haut zu richtenden Laserstrahlung fern gehalten wird und dort somit auch die Wärmeentwicklung an dieser Stelle nicht in einem unzulässig hohen Maße eintreten kann.This phenomenon is affected by the one proposed according to the invention Design of the frustoconical Section to the extent that now the scattered or reflected light no longer within the coupling element from the light exit surface to to the light entry surface is forwarded, but before reaching the light entry surface over the circumferential surface of the frustoconical Section is emitted. This takes place so far in front of the light entry surface that the scattering or reflection light from the light entry surface and thus from the coupling point for the kept away from laser radiation aimed at the skin for treatment and there also the heat development cannot occur to an unacceptably high degree at this point.
In einer diesbezüglich noch weiter verbesserten Ausgestaltung ist der kegelstumpfförmige Abschnitt etwa bei dem halben Abstand zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche vorgesehen, wobei die Umfangsflächen des Koppelelementes im Bereich zwischen der Lichteintrittsfläche und dem kleineren Durchmesser des kegelstumpfförmigen Abschnittes sowie zwischen dem größeren Durchmesser des kegelstumpfförmigen Abschnittes und der Lichtaustrittsfläche jeweils zylindrisch und konzentrisch zur Mittenachse verlaufend ausgebildet sind und wobei der Durchmesser der Lichteintrittsfläche dem kleineren Durchmesser des kegelstumpfförmigen Abschnittes und der Durchmesser der Lichtaustrittsfläche dem größeren Durchmesser der kegelstumpfförmigen Abschnittes entspricht.In a further improvement in this regard The configuration is the frustoconical section approximately at the provided half the distance between the light entry surface and the light exit surface, being the peripheral surfaces of the coupling element in the area between the light entry surface and the smaller diameter of the frustoconical section and between the larger diameter of the truncated cone Section and the light exit surface each cylindrical and concentric are formed extending to the central axis and the diameter the light entry surface the smaller diameter of the frustoconical section and the Diameter of the light exit surface the larger diameter the frustoconical Section corresponds.
Dabei kann der Umfang des Koppelelementes im Bereich zwischen der Lichteintrittsfläche und dem kleineren Durchmesser des kegelstumpfförmigen Abschnittes streckenweise einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der Durchmesser der Lichteintrittsfläche bzw. größer ist als der kleinere Durchmesser des kegelstumpfförmigen Abschnittes, wobei jeweils zur Lichteintritts fläche und zu dem kleineren Durchmesser des kegelstumpfförmigen Abschnittes hin Verjüngungen vorgesehen sind.The scope of the coupling element in the area between the light entry surface and the smaller diameter of the truncated cone Sectionally have a diameter which is larger in sections than the diameter of the light entry surface or larger than the smaller diameter of the truncated cone Section, each with the light entry surface and the smaller diameter of the truncated cone Section tapering are provided.
Selbstverständlich ist dabei die Umfangsfläche des Koppelelementes im Bereich des kegelstumpfförmigen Abschnittes für Licht transparent, das vom Inneren des Koppelelementes nach außen gerichtet ist.Of course, the circumferential surface of the Coupling element in the region of the frustoconical section for light transparent, directed from the inside of the coupling element to the outside is.
Auf diese Weise sind die dem Stand der Technik bisher anhaftenden Nachteile, wie sie weiter oben dargelegt sind, aufgehoben.In this way they are the state the disadvantages inherent in technology, as set out above are canceled.
Erfindungsgemäß ist bei einem Handstück, das mindestens eines der vorgenannten Merkmale aufweist, weiterhin vorgesehen, daß ein Start-/Stopsignalgeber für die Lichtquelle in das Handstück integriert ist, der ein im wesentlichen in Richtung der austretenden Lichtstrahlung verschiebliches Betätigungselement aufweist, das über einen Ein-/Ausschalter mit der Lichtquelle korrespondiert, wobei in Ruheposition des Handstückes die Schaltfunktion „Lichtquelle aus" vorgegeben ist, nach dem Aufsetzen der Lichtaustrittsfläche auf die Haut unter manueller Erhöhung der Flächenpressung zwischen Lichtaustrittsfläche und Hautfläche die Verschiebung des Betätigungselementes stattfindet und bei Erreichen einer für die Behandlung vorgegebenen Flächenpressung zwischen Lichtaustrittsfläche und Handstück das Betätigungselement soweit verschoben ist, daß selbsttätig die Umschaltung von der Funktion „Lichtquelle aus" in die Funktion „Lichtquelle ein" erfolgt.According to the invention, in the case of a handpiece which has at least one of the aforementioned features, it is further provided that a start / stop signal transmitter for the light source is integrated in the handpiece, which has an actuating element which can be displaced essentially in the direction of the emerging light radiation and which has an input / Off switch corresponds to the light source, with the switch function "light source off" being specified in the rest position of the handpiece, after the light exit surface is placed on the skin, the actuating element is shifted manually when the surface pressure between the light exit surface and the skin surface is increased, and when one is reached for treatment predetermined surface pressure between the light exit surface and the handpiece, the actuating element is shifted so far that the switchover from the Function "light source off" in the function "light source on".
Bekanntermaßen ist der Erfolg einer dermatologischen Behandlung mit Licht von dem Druck bzw. der Pressung abhängig, mit dem die zu behandelnde Hautfläche beaufschlagt wird. So wird bei einem entsprechenden Druck auf die Haut die Durchblutung des Gewebes unterbrochen und dadurch verhindert, daß das zu- und abfließende Blut die in die Haut eingestrahlte Energie in Form von Wärme abtransportiert. Die Behandlung erfolgt effizienter. Bei einer Behandlung zum Zwecke der Haarentfernung werden durch diese Pressung alle sich im Behandlungsbereich befindenden Haarwurzeln in eine Ebene gebracht, was zu einer Vergleichmäßigung des Behandlungsergebnisses im betreffenden Hautareal führt.As is known, the success of a dermatological one Treatment with light depending on the pressure or pressure, with the skin area to be treated is applied. So with a corresponding pressure on the Skin interrupts the blood flow to the tissue, thereby preventing that this inflowing and outflowing Blood removes the energy radiated into the skin in the form of heat. Treatment is more efficient. In one treatment for the purpose The hair removal will all be in the treatment area through this squeeze located hair roots in one level, which leads to an equalization of the Result of treatment in the skin area concerned.
Die kontrollierte und erfolgreiche Behandlung erfolgt also dann, wenn die Energiezufuhr in die Haut erst dann veranlaßt wird, wenn die vorgenannten Randbedingungen erfüllt sind, nämlich erstens der Kontakt der Lichtaustrittsfläche mit der Haut hergestellt ist (um die an der Lichtaustrittsfläche noch vorhandene Flat-Top-Form der Intensitätsverteilung zu nutzen) und zweitens die Pressung auf die zu behandelnde Hautfläche ausgeübt wird (um die Blutzirkulation in der Haut zu verhindern bzw. zu reduzieren).The controlled and successful Treatment then takes place when the energy supply to the skin only then initiated if the aforementioned boundary conditions are met, namely firstly the contact of the Light-emitting surface is made with the skin (around the still existing on the light exit surface Flat-top form of intensity distribution too use) and secondly the pressure is exerted on the skin area to be treated (to prevent or reduce blood circulation in the skin).
Mit der Integration des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Start-/Stopsignalgebers wird beides erreicht: Zur Vorbereitung der Behandlung setzt der Operateur zunächst die Lichtaustrittsfläche auf das zu behandelnde Hautareal auf, wobei sich zunächst eine geringe Flächenpressung zwischen Lichtaustrittsfläche und Haut ergibt, die jedoch für die Behandlung noch nicht optimal ist. Erhöht nun der Operateur manuell durch Vorschieben des Handstückes in Richtung Hautoberfläche die Flächenpressung, so tritt eine Verschiebung des Betätigungselementes ein, wobei die Flächenpressung proportional zur Verschiebeweite zunimmt. Erreicht die Flächenpressung das Sollmaß, ist die Verschiebung des Betätigungselementes so weit erfolgt, daß dieses auf den Ein-/Ausschalter einwirkt und die Einschaltung der Lichtquelle veranlaßt, denn jetzt sind wichtige Voraussetzungen für die effektive Behandlung erfüllt.With the integration of the proposed according to the invention The start / stop signal generator achieves both: In preparation for the Treatment, the surgeon first places the light exit surface on the skin area to be treated, whereby there is initially a slight surface pressure between light exit surface and skin results, which however for the treatment is not yet optimal. The surgeon now raises manually by advancing the handpiece towards the skin surface the surface pressure, so there is a displacement of the actuator, wherein the surface pressure increases in proportion to the displacement. Reaches the surface pressure the nominal size, is the displacement of the actuator so far that this on the on / off switch acts and causes the switching on of the light source, because now are important prerequisites for effective treatment Fulfills.
Setzt der Operateur nach Ende der Behandlungszeit das Handstück von der Haut ab, wird die Flächenpressung aufgehoben und das Betätigungselement kehrt in seine Ruhelage zurück, wobei der Ein-/Ausschalter so betätigt wird, daß die Lichtquelle ausschaltet.The operator sets after the end of the Treatment time the handpiece from the skin, the surface pressure canceled and the actuator returns to its resting position the on / off switch is operated so that the light source turns off.
In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann das Handstück in der Weise ausgebildet sein, daß das Betätigungselement in einer Geradführung gelagert und durch Federkraft gegen die Aufsetzrichtung der Lichtaustrittsfläche vorgespannt ist, wobei die Kraft-Weg-Kennlinie der Vorspannfeder, die Ausdehnung der auf die Haut aufzusetzenden Lichtaustrittsfläche und die Position des Ein-/Ausschalters relativ zum Betätigungselement so aufeinander abgestimmt sind, daß mit Erreichen der vorgegebenen Flächenpressung die Umschaltung in die Funktion „Lichtquelle ein" erfolgt.In an embodiment according to the invention, the handpiece be designed in such a way that the actuating element is mounted in a straight guide and biased by spring force against the mounting direction of the light exit surface is, the force-displacement characteristic of the bias spring, the expansion the light exit surface to be placed on the skin and the position of the on / off switch relative to the actuator are coordinated so that when the specified surface pressure is reached the switchover to the "light source on" function takes place.
Da dermatologische Behandlungen zu unterschiedlichen Zwecken, die beispielsweise unterschiedliche Flächenpressungen erfordern, ausgeführt werden, ist es auch wünschenswert, mit einem anpassungsfähigen Handstück solch unterschiedliche Behandlungen vornehmen zu können. Insofern kann die Erfindung derart weiter ausgestaltet sein, daß Vorspannfedern mit unterschiedlichen Kraft-Weg-Kennlinien und/oder Koppelelemente mit unterschiedlichen Lichtaustrittsflächen verfügbar und am Handstück in Abhängigkeit von den für die verschiedenen Hautbehandlungen vorzugebenden Parameter (Flächenpressung, Querschnittsform der Lichtaustrittsfläche) gegeneinander austauschbar sind. Auf diese Weise wird eine vielfältige Einsetzbarkeit des Handstückes erreicht.Because dermatological treatments too different purposes, for example different surface pressures require to be executed it is also desirable with an adaptable handpiece to be able to carry out such different treatments. So far the invention can be further configured such that biasing springs with different force-displacement characteristics and / or coupling elements available with different light emission surfaces and depending on the handpiece from those for the various parameters to be specified for skin treatments (surface pressure, Cross-sectional shape of the light exit surface) are interchangeable. This way it becomes a diverse one Applicability of the handpiece reached.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention is based on the following of an embodiment explained become. The associated Show drawings
In
Das Handstück weist eine Griffmulde
Bei derartigen Behandlungen ist es
erforderlich, daß die
Strahlung mit einer über
die gesamte Lichtaustrittsfläche
Es kommt also darauf an, die Strahlungsenergie
möglichst
verlustfrei von der Strahlungsquelle bis zur Lichtaustrittsfläche
Erfindungsgemäß ist ein Koppelelement
Mit anderen Worten, das Koppelelement
Das in
So wird vorteilhaft das am austrittseitigen Ende
Eine weitere Ausgestaltungsvariante
des Koppelelementes
Die Lichtaustrittsfläche
In
Es ist erkennbar, daß die Strahlung
an der Lichtaustrittsfläche
In
Innerhalb des Handstückes
Wird in der Folge die Lichtaustrittsfläche
Auf diese Weise wird erfindungsgemäß gewährleistet,
daß bei
vorgegebener Strahlform, gewünschter
Energieverteilung innerhalb des von der Lichtaustrittsfläche
Diese Situation ist in
Die Erfindung beschränkt sich
nicht auf die hier dargestellte Ausführungsform des Betätigungselementes
Weiterhin können Verriegelungselemente vorgesehen
sein, welche die Verschiebung des Betätigungselementes
In
So weist das Koppelelement in der
Ausgestaltung gemäß
In einer weiterführenden Ausgestaltung nach
Bei dieser Ausgestaltung kann vorgesehen sein,
daß sowohl
die Lichteintrittfläche
Selbstverständlich kann hierbei vorgesehen sein,
daß die
Lichtaustrittfläche
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des
Koppelelementes
Das Koppelelement
- 11
- Handstückhandpiece
- 22
- Hautflächeskin surface
- 33
- Lichtleiteinrichtunglight guide
- 44
- Griffmuldegrip
- 55
- LichtaustrittsflächeLight-emitting surface
- 66
- Koppelelementcoupling element
- 77
- Ende LichtleiteinrichtungThe End light guide
- 88th
- LichteintrittsflächeLight entry surface
- 99
- Kreisflächecircular area
- 1010
- Ringflächering surface
- 1111
- Rechteckflächerectangular area
- 1212
- optisch unwirksamer Flächenabschnittoptical ineffective surface section
- 1313
- Laserdiodelaser diode
- 1414
- Betätigungselementactuator
- 1515
- Mittenachsemid-axis
Claims (12)
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