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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein ärztliches
oder zahnärztliches
Handinstrument mit einer Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung
einer zu untersuchenden oder zu behandelnden Stelle mit einem Beleuchtungskegel.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein ärztliches oder zahnärztliches
Handinstrument mit einem ein Handstück umfassenden Gehäuse, und
einer Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung einer zu untersuchenden
oder zu behandelnden Stelle mit einem Beleuchtungskegel, der an
einem distalen Ende des Handstücks
austritt.
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Stand der
Technik
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Bei
derartigen Handinstrumenten besteht oft das Bedürfnis, zusätzliche Informationen in das Blickfeld
des Behandlers einzublenden. Beispielsweise kann es bei einem zahnärztlichen
Instrument wünschenswert
sein, anzuzeigen, ob an einer zu behandelnden Stelle Karies vorhanden
ist. Eine solche Anzeige erfolgt typischerweise über am proximalen Ende des
Handstücks
angebrachte Leuchtelemente. Darüber
hinaus sind Kariesanzeigen bekannt, die am Tischgerät angebracht
sind und darüber
hinaus auch eine akustische Anzeige haben. Neben Kariesanzeigen
gibt es auf dem Markt auch Anzeigen in Instrumenten, die Konkremente
anzeigen.
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Darüber hinaus
sind Handinstrumente bekannt, mit deren Hilfe eine Längenmessung,
beispielsweise für
die Wurzelkanalaufbereitung integriert ist, oder bei welchen der
Batterie-Ladezustand angezeigt
wird.
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Nachteilig
ist dabei allerdings, dass die Sichtbarkeit der Anzeige von der
Lage des Handstücks abhängt. Bei
ungünstiger
Haltung des Handinstruments können
die Leuchtelemente verdeckt und damit für den Behandler unsichtbar
sein. Dazu erschweren derartige Leuchtelemente die Reinigung bzw.
die Desinfizierung des Handinstruments und werden deshalb als unhygienisch
angesehen.
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In
einer anderen bekannten Ausgestaltung werden die zusätzlichen
Informationen durch einen im zahnärztlichen Handinstrument angeordneten akustischen
Lautgeber angezeigt. Durch die akustischen Hinweise wird allerdings
der Zahnarzt abgelenkt und oft auch gestresst. Darüber hinaus
fühlen sich
die Patienten durch die Signaltöne
in der Regel gestört
und belästigt.
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Hier
setzt die Erfindung an. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet
ist, liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Handinstrument so weiterzuentwickeln,
dass eine ergonomische Anzeige zusätzlicher Informationen für einen Bediener
eines für
Diagnose und Bearbeitung geeigneten einzigen Handinstruments ermöglicht.
Hierbei ist auch ein Umschalten von Diagnose zur Bearbeitung möglich.
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Darstellung
der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das ärztliche
oder zahnärztliche
Handinstrument nach Anspruch 1, nach Anspruch 9 oder nach Anspruch
12 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß sind bei
ein Handinstrument der eingangs genannten Art in einem ersten Aspekt
Mittel zum Beimischen farbigen Lichts zu dem Beleuchtungskegel vorgesehen,
zur Anzeige zusätzlicher
Informationen für
einen Bediener des Handinstruments.
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Die
Erfindung beruht in diesem Aspekt also auf dem Gedanken, die Anzeige
der zusätzlichen
Informationen an dem Ort vorzunehmen, auf den die Aufmerksamkeit
des Behandlers be reits gerichtet ist, nämlich an der durch den Beleuchtungskegel
beleuchteten Stelle. Sie dient so beispielsweise als Hinweis auf
das Vorhandensein von Karies. Darüber hinaus kann die Erfindung
auch in einem Gerät
angebracht sein, das neben eines Zustandserfassung und -auswertung
auch für
eine Behandlung geeignet ist. In einem solchen Fall sollten dann
ebenfalls Mittel zum Umschalten zwischen beiden Funktionen integriert
sein, sodaß nach
oder während
der Zustandserfassung in den Behandlungsmodus umgeschalten werden
kann.
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Die
Beimischung farbigen Lichts zu der Grundbeleuchtung ist bei Verwendung
ausreichend heller Leuchtkörper
für den
Behandler deutlich wahrzunehmen und gestattet damit, ihn ergonomisch
mit der Zusatzinformation zu versorgen. Beispielsweise reflektieren
Zähne,
wie auch der benachbarte Mund-/Rachenbereich das einfallende Licht
und machen seine Farbe für
den Behandler leicht erkennbar. Für den Patienten ist die Farbänderung
nicht oder kaum wahrzunehmen, so dass er weder gestört noch belästigt wird.
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Bevorzugt
ist die Beleuchtungseinrichtung durch eine weißes Licht emittierende Lichtquelle,
insbesondere eine weiße
Leuchtdiode gebildet. Die Beimischung farbigen Lichts zur Informationsvermittlung lässt sich
dann besonders gut wahrnehmen. Statt einer Leuchtdiode kann auch
ein anderes Beleuchtungsmittel mit vergleichbarer Funktion eingesetzt werden,
für die
dann das Folgende analog gilt.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Handinstruments
umfassen die Mittel zum Beimischen farbigen Lichts zumindest eine
farbige Leuchtdiode. Dabei können
auch bei Einsatz nur einer einzigen Farbe durch eine unterschiedliche
Intensität
der beigemischten Farbe verschiedene Informationen dargestellt werden.
Eine weitere Möglichkeit
um unterschiedliche Informationen darzustellen bzw. um die Menge
der darstellbaren Informationen zu erhöhen, besteht darin, mehrere
Leuchtdioden in verschiedenen Farben vorzusehen.
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In
einer anderen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Handinstruments
kann eine mehrfarbige Leuchtdiode vorgesehen sein, die in einer
ersten Betriebsart weißes
Licht zur Beleuchtung der zu untersuchenden oder zu behandelnden
Stelle emittiert, und die in einer zweiten Betriebsart Licht emittiert,
dem zur Anzeige zusätzlicherer
Informationen gegenüber
der ersten Betriebsart farbiges Licht beigemischt ist. Bei dieser
Gestaltung ist nur ein einziges lichtemittierendes Bauelement erforderlich,
das sowohl die zu untersuchende oder zu behandelnde Stelle beleuchtet,
als auch die Funktion der Informationsvermittlung übernimmt.
Dies gestattet einen einfachen und störungsunempfindlichen Aufbau
des erfindungsgemäßen Handgeräts.
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In
vorstehendem Zusammenhang kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass
die Mittel zum homogenen Beimischen farbigen Lichts zu dem Beleuchtungskegel
ausgelegt und eingerichtet sind.
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In
einer anderen Ausgestaltung können
die Mittel zur lokal begrenzten Beimischung farbigen Lichts zu dem
Beleuchtungskegel ausgelegt und eingerichtet sein. Während die
erste Lösung
einen besonders einfachen Aufbau des Handgeräts gestattet, ermöglicht letztere
Gestaltung, die zu untersuchende oder zu behandelnde Stelle farbneutral,
also weiß oder
weißlich
zu beleuchten und die farbkodierte Zusatzinformation in deren unmittelbarer
Nähe, nämlich noch
innerhalb des Beleuchtungskegels darzustellen.
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Zweckmäßig weist
das erfindungsgemäße Handinstrument
ein Gehäuse
mit einem Handstück auf,
an dessen distalem Ende der Beleuchtungskegel austritt. Das Handstück enthält be vorzugt
einen Lichtleiter, der das Beleuchtungslicht und das farbige Licht
zur Anzeige zusätzlicher
Informationen zu dem distalen Ende des Handstücks führt.
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In
einem zweiten Aspekt der Erfindung ist bei einem Handinstrument
mit einem ein Handstück
umfassenden Gehäuse
vorgesehen, dass das Gehäuse einen
beleuchtbaren Segmentbereich aufweist, zur Anzeige zusätzlicher
Informationen für
einen Bediener des Handinstruments. Dies ermöglicht ebenfalls eine ergonomische
Anzeige der zusätzlichen
Informationen im fast direkten oder im indirekten Sichtbereich des
Bedieners.
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Bevorzugt
ist dabei, wenn der beleuchtbare Segmentbereich ein am distalen
Ende des Handstücks
angeordnetes Leuchtsegment, insbesondere einen am distalen Ende
des Handstücks
angeordneten Leuchtring umfasst. Das distale Ende des Handstücks liegt
fast im direkten Sichtbereich des Behandlers, so dass dort angezeigte
Farbinformationen sehr gut zu erkennen sind. Darüber hinaus besteht aufgrund
der typischen Handhaltung eines derartigen Geräts praktisch keine Gefahr,
den beleuchteten Segmentbereich am distalen Ende zu verdecken.
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Es
liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung, den beleuchtbaren Segmentbereich
weiter zum proximalen Ende des Handstücks hin oder an einem an das
Handstück
angrenzenden Schlauch anzuordnen, wo er für den Bediener aus dem Augenwinkel
heraus zu erkennen ist. Die longitudinale Ausdehnung des beleuchtbaren
Segmentbereichs kann dabei für
eine bessere Sichtbarkeit vergrößert werden.
Insbesondere kann der beleuchtbare Segmentbereich auch das gesamte
Handstück
des Gehäuses
umfassen.
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Zusätzlich zu
einer optischen Anzeige kann bei einem Handinstrument mit einem
ein Handstück umfassenden
Gehäuse
auch vorgesehen sein, dass das Gehäuse eine Vibrationseinrichtung
enthält,
die zur Anzeige zusätzlicher
Informationen für
einen Bediener des Handinstruments durch Vibration des Handstücks dient.
Verschiedene Informationsgehalte können dabei beispielsweise durch
die Stärke
oder Frequenz der Vibration oder durch eine mit verschiedenen Modulationsfrequenzen
modulierte Vibration ausgedrückt
werden. Auf diesem Wege kann in Kombination mit der optischen Anzeige
eine größere Informationsdichte übermittelt
werden.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen, Merkmale und Details der Erfindung
ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen,
der Beschreibung der Ausführungsbeispiele
und den Zeichnungen.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang
mit den Zeichnungen näher
erläutert
werden. Es sind jeweils nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen
Elemente dargestellt. Dabei zeigt
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1 eine
perspektivische Ansicht eines ärztlichen
oder zahnärztlichen
Handinstruments nach einem Ausführungsbeispiel
gemäß eines
ersten Aspekts der Erfindung, dargestellt im Einsatz bei einer Untersuchung;
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2 eine
schematische Darstellung eines Schnitts durch ein ärztliches
oder zahnärztliches Handinstrument
nach einem Ausführungsbeispiel
gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung;
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3 in (a) und (b) jeweils eine schematische
Darstellung der um die Informationsdarstellung erweiterten Beleuchtungseinrichtung
in dem Handinstrument von 1;
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4 eine
schematische Darstellung eines ärztlichen
oder zahnärztlichen
Handinstruments nach einem Ausführungsbeispiel
gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung;
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5 ein
Detail eines Handinstruments nach einem weiteren Ausführungsbeispiel
gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung in schematische Darstellung; und
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6 eine
schematische Schnittansicht eines ärztlichen oder zahnärztlichen
Handinstruments nach einem Ausführungsbeispiel
gemäß dem dritten Aspekt
der Erfindung.
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Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines allgemein mit 10 bezeichneten
zahnärztlichen Handinstruments
nach einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung bei einer Untersuchung der Zähne 20 eines Patienten.
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Das
Handinstrument 10 umfast ein längliches Handstück 12 in
das eine mehrfarbige Leuchtdiode 30 (2)
zur Beleuchtung der zu untersuchenden Stelle integriert ist. Die
Leuchtdiode 30 emittiert, wie weiter unten genauer beschrieben,
weißes
oder farbiges Licht, das vom distalen Ende 14 des Handstücks in einem
Beleuchtungskegel 18 austritt. An seinem proximalen Ende
ist das Handstück 12 mit
einem flexiblen Schlauch 16 verbunden, in dem beispielsweise
Leitungen für
die Stromzuführung, Druckluft,
Wasser und dergleichen untergebracht sind.
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Der
Schnitt von 2 zeigt schematisch, wie die
Strahlung der mehrfarbigen Leuchtdiode 30 in einen Lichtleiter 32 eingekoppelt
wird, der die Strahlung zum distalen Ende 14 des Handstücks 12 leitet, wo
sie als Lichtkegel 18 aus tritt. Dabei erfüllt die Leuchtdiode 30 zwei
Funktionen zugleich. In einer ersten Betriebsart, in der die Leuchtdiode 30 weißes oder
weißliches
Licht abstrahlt, dient sie ausschließlich der Beleuchtung der zu
untersuchenden Stelle. In einer zweiten Betriebsart wird dem weißen Licht
farbiges Licht beigemischt, um den behandelnden Zahnarzt ergonomisch
mit zusätzlichen
Informationen zu versorgen.
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Beispielsweise
kann dem weißen
Licht rotes Licht beigemischt werden, um anzuzeigen, dass an der
zu behandelnden Stelle Karies vorhanden ist. Die Beimischung von
grünem
Licht kann anzeigen, dass die zu behandelnde Stelle frei von Karies
ist. In der Anordnung des Ausführungsbeispiels
von 2 wird das farbige Licht dem weißen Licht
homogen, also gleichmäßig über den
ganzen Lichtkegel 18 beigemischt. Es ist jedoch ebenfalls
möglich,
die Farbbeimischung auf einen Teil des Lichtkegels 18 zu
begrenzen. Beispielsweise kann das farbige Licht nur in der oberen
Hälfte 32a des
Lichtleiters 32 beigemischt werden, während in die untere Hälfte 32b nur
weißes Licht
eingekoppelt wird.
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3 zeigt in (a) und (b) zwei Varianten
zur Verwirklichung der Beimischung farbigen Lichts. Die Variante
(a) ist in dem in 2 gezeigten Handinstrument realisiert,
wo eine mehrfarbige Leuchtdiode 30 sowohl die zu untersuchende
Stelle beleuchtet, als auch durch Beimischung farbigen Lichts der
Informationsanzeige dient. Die Leuchtdiode 30 kann, wie
in 3(a) gezeigt, zur Bündelung
der emittierten Strahlung und zu ihrer Einkopplung in den Lichtleiter 32 mit
einer Sammellinse 38 versehen sein.
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In
der in 3(b) gezeigten Variante sind zwei
separate Leuchtdioden 34 und 36 vorgesehen. Die
weiße
Leuchtdiode 34 übernimmt
die reguläre Beleuchtung
der zu untersuchenden Stelle, während die
rote Leuchtdiode 36 ist für die Anzeige der Zusatzinformationen
vorgesehen ist. Anstelle der roten Leuchtdiode 36 kann
natürlich
auch eine andersfarbige Leuchtdiode verwendet werden, oder es können mehrere
verschiedenfarbige Leuchtdioden eingesetzt werden. Auch bei dieser
Variante kann eine Sammellinse 38 zur Bündelung der Strahlung vorgesehen
sein.
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Neben
der Farbe der beigemischten Strahlung kann die Information auch
durch die Intensität der
beigemischten Strahlung kodiert werden.
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Da
sowohl die Zähne 20 als
auch der benachbarte Mund- bzw. Rachenraum des Patienten die einfallende
Strahlung reflektieren, ist das farbliche Umschalten bzw. die Veränderung
der Helligkeit des beigemischten farbigen Lichts für den Zahnarzt ausgezeichnet
zu erkennen. Die kodierte Zusatzinformation liegt direkt in seinem
Sicht- bzw. Fokusbereich und damit im Zentrum seiner Aufmerksamkeit. Zugleich
wird eine Störung
oder Belästigung
des Patienten vermieden.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung eines ärztlichen oder zahnärztlichen
Handinstruments 40 nach einem Ausführungsbeispiel gemäß eines
zweiten Aspekts der Erfindung. Dabei wird die Zusatzinformation
nicht im Lichtkegel 18 kodiert, sondern über einen
am distalen Ende 14 des Handstücks 12 angeordneten
Leuchtring 42 angezeigt. Der Leuchtring 42 umfasst
zwei Segmente 42a und 42b, die der Darstellung
verschiedener Informationsgehalte dienen. Wie in dem Ausschnitt
der 5 gezeigt, kann beispielsweise kann das Segment 42a von
einer roten Lichtquelle 48a gespeist werden, während das
Segment 42b von einer grünen Lichtquelle 48b gespeist
wird. Aufgrund seiner Anordnung liegt der Leuchtring 42 fast
direkt im Sicht- bzw. Fokusbereich des Zahnarztes, so dass die dargestellte
Zusatzinformation für
den Behandler sehr gut zu erkennen ist.
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Weitere
Möglichkeiten
der Anordnung des Leuchtrings am Gehäuse des Handinstruments 40 sind
durch die gestrichelt eingezeichneten Leuchtringe 44 (weiter
dem proximalen Ende des Handstücks 12 zu
angeordnet) und 46 (am Schlauch 16) angedeutet.
In beiden Fällen
befinden sich die Leuchtringe indirekt im Sichtbereich, jedoch nicht
im Fokusbereich des Behandlers. Der Zahnarzt kann jedoch die angezeigte
Farbinformation gut aus dem Augenwinkel erkennen und aufnehmen.
Auch die Leuchtringe 44 und 46 können in
Segmente unterteilt sein.
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Im
Extremfall kann ein Leuchtring auch das gesamte Gehäuse des
Handinstruments umfassen. In diesem Fall wird zur Informationsanzeige
das gesamte Gehäuse
zum Leuchten gebracht. Dies kann beispielsweise mit Hilfe einer
Hülle aus
transparentem, sterilisierbarem Material, insbesondere eines hierfür geeigneten
Kunststoffs) geschehen, oder mit Hilfe eines beleuchtbaren sterilisierbaren
Materials, das in die Außenhülse eingebettet
wird, wie es beispielsweise mit Hilfe eingespritzter Glasfaser möglich ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
nach einem dritten Aspekt der Erfindung ist schematisch in der 6 dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
enthält das
Handstück 12 einen
elektrischen Wandler 62, der mit dem Gehäuse des
Handstücks 12 gekoppelt
ist und dieses zur Darstellung der Zusatzinformationen zu Vibrationen
anregen kann. Der Informationsgehalt wird in diesem Ausführungsbeispiel
durch eine Modulation der Gehäusevibration
vermittelt.
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Ein
weiteres Merkmal einer konstruktiven Ausgestaltung kann ein zur
Vibration anregbares Element, beispielsweise aus Piezokeramik, sein,
welches im Griffbereich des Handinstruments angebracht ist und welches
einzeln oder in Kombination mit einer optischen Anzeige dem Benutzer
Informationen mit Hilfe entsprechender Signale gibt. Dieses Element
kann an der gleichen Stelle wie der Wandler 62 in 6 angebracht
sein. Es kann aus einem oder mehreren Vibrationselementen bestehen
oder aus einem umlaufenden vibrationsfähigen Ring.