DE102009040095B4

DE102009040095B4 - Medizinische Leuchte mit Leuchtstoffschicht

Info

Publication number: DE102009040095B4
Application number: DE102009040095A
Authority: DE
Inventors: Dr. Schouwink Peter; Andreas Mückner; Michael Wolter
Original assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Current assignee: Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2013-07-04
Anticipated expiration: 2029-09-05
Also published as: WO2011026582A1; DE102009040095A1; US20120218735A1

Abstract

Medizinische Leuchte (1) zur Beleuchtung fluoreszierender Gebiete, mit wenigstens einer kurzwelliges Licht erzeugenden Leuchtdiode (3), mit wenigstens einer Leuchtstoffschicht (4, 10, 14) zur Umwandlung kurzwelligen Lichtes in breitbandiges Licht, und mit einer Steuereinrichtung (9), die das Verhältnis zwischen umgewandeltem und nicht umgewandeltem Licht steuert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leuchtdiode (3) und eine durch die Steuereinrichtung (9) steuerbare Leuchtstoffschicht (10, 14) variabler Stärke vorgesehen sind.

Description

Medizinische Leuchten zur Beleuchtung fluoreszierender Gebiete sind in der DE 19902184 C1 und der DE 19639653 A1 beschrieben. Mit solchen Leuchten wird kurzwelliges Anregungslicht auf das zu beobachtende Gebiet gestrahlt, wodurch in fluoreszierenden Bereichen ein langwelliges Fluoreszenzlicht erzeugt wird. Mit dieser Technik lassen sich insbesondere Tumore erkennen, die zuvor durch Verabreichung fluoreszierender Substanzen vorbereitet wurden. Diese Technik wird als Photo-Dynamische Diagnose (PDD) bezeichnet.
Die Beobachtung erfolgt üblicherweise durch ein Gelbfilter, um das kurzwellige Anregungslicht zu unterdrücken, so dass das schwache Fluoreszenzlicht vor dunklem Hintergrund gut sichtbar ist. Dabei ist aber zu beachten, dass ein Hintergrundlicht benötigt wird, um sich orientieren zu können, um also die beobachtete Fluoreszenzstelle im sichtbaren Licht örtlich zuordnen zu können. Dazu kann ein Hintergrundlicht zugegeben werden, das möglichst die Beobachtung des Fluoreszenzlichtes nicht stören soll.
Aus der DE 10 2006 011 749 A1 ist für solche Zwecke eine medizinische Leuchte bekannt, die aus mehreren Leuchtdioden besteht, die die Grundfarben des weißen Lichtes erzeugen. Damit lässt sich bei gemeinsamem Betrieb aller Leuchtdioden weißes Licht erzeugen. Eine der Dioden erzeugt dabei das kurzwellige Anregungslicht. Es kann also durch einfaches elektrisches Umschalten und ohne mechanische Betätigungen wie z. B. Ein- und Ausschwenken von Filtern, rasch zwischen Weißlicht und Anregungslicht umgeschaltet werden, bzw. beides gemischt erzeugt werden.
Die DE 10 2005 036 147 A1 zeigt eine gattungsgemäße Konstruktion, die dazu dient, Gewebe zu Beobachtungszwecken mit breitbandigem Licht einer Ringlichtquelle zu beleuchten und zu spektroskopischen Zwecken mit schmalbandigem UV-Licht. Diese beiden Lichtarten werden bei der bekannten Konstruktion konstruktiv streng getrennt geführt, wobei das schmalbandige Fluoreszenzlicht über vom restlichen Lichtweg gesonderte Fasern geführt wird. Außerdem ist die Steuereinrichtung zum Steuern der Beleuchtung bei der bekannten Konstruktion als zeitliche Ablaufsteuerung ausgebildet, die dafür sorgt, dass die beiden Lichtarten nicht gemeinsam abgestrahlt werden, sondern zeitlich streng getrennt. Eine Mischung der beiden Lichtarten ist somit nicht möglich und es ist daher nicht möglich, bei der Betrachtung von fluoreszierenden Bereichen zugleich ein Hintergrundlicht zu erzeugen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer gattungsgemäßen Konstruktion Lichtmischungen zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird mit der Steuereinrichtung die Stärke der Leuchtstoffschicht geändert. Dadurch wird der Anteil des aus dem UV-Licht umgewandelten breitbandigen Lichtes verändert und somit das Verhältnis zwischen UV-Licht und breitbandigem Licht. Es lässt sich auf diese Weise das Verhältnis der beiden Lichtarten beliebig einstellen. Es wird eine statische Einstellung ermöglicht. Komplizierte Zeitsteuerungen sind nicht erforderlich.
Vorteilhaft gemäß Anspruch 2 ist die Leuchtstoffschicht als verschiebbarer Keil ausgebildet, der nach Art eines Graukeiles für unterschiedlich starke Umwandlung des Lichtes verstellt werden kann.
Die Leuchtstoffschicht kann gemäß Anspruch 3 vorteilhaft auf einem drehgesteuerten Rad umlaufend angeordnet sein.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
1 eine stark schematisierte Seitenansicht einer medizinischen Leuchte
2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in 1,
3 in einem Schnitt entsprechend 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leuchte,
4 in derselben Schnittdarstellung eine weitere Ausführungsform der Erfindung und
5 einen Schnitt nach Linie 5-5 in 4.
Die 1 und 2 zeigen eine nicht-erfindungsgemäße medizinische Leuchte, mit der zur Beleuchtung fluoreszierender Gebiete für das PDD-Verfahren kurzes Anregungslicht und breitbandiges Hintergrundlicht erzeugt werden sollen. Dazu weist die Leuchte 1 auf einer Trägerplatte 2 insgesamt vier Leuchtdioden 3 auf, von denen zwei mit einer Leuchtstoffschicht 4 bedeckt sind. Alle vier Leuchtdioden strahlen durch einen Kondensor 5, der stark schematisiert in Form einer Linse dargestellt ist, auf die Stirnfläche 6 eines Faserlichtleiters 7, mit dem das Licht zu einem nicht dargestellten, zu beleuchtenden Ort transportiert wird. Der Faserlichtleiter 7 ist beispielsweise in einem Endoskop angeordnet, durch das das zu beleuchtende Gebiet betrachtet wird. Einzelheiten dazu lassen sich den eingangs zitierten Schriften entnehmen.
Unter Vermeidung eines Kondensors können die Leuchtdioden auch unmittelbar auf der Stirnfläche 6 des Faserlichtleiters 7 angeordnet sein, oder auf der Stirnfläche eines auf der Stirnfläche 6 angeordneten Faserkegels.
Die dargestellten vier Leuchtdioden sind mit einer Versorgungs- bzw. Steuerleitung 8 an eine Steuereinrichtung 9 angeschlossen, mit der die vier Leuchtdioden einzeln in ihrer Helligkeit steuerbar sind.
Die mit einer Leuchtstoffschicht 4 versehenen beiden Leuchtdioden erzeugen breitbandiges, z. B. weißes Licht. Die Leuchtdioden ohne Leuchtstoffschicht erzeugen kurzwelliges blaues, bzw. violettes Licht, das zur Anregung von Fluoreszenz geeignet ist und dazu auf die bei der PDD zur Tumormarkierung verwendete fluoreszierende Substanz abgestimmt ist. Mittels der Steuereinrichtung 9 kann das Verhältnis zwischen dem nicht umgewandeltem, unmittelbar von nackten Leuchtdioden erzeugten kurzwelligen Licht und dem von einer Leuchtstoffschicht 4 umgewandeltem breitbandigen Licht beliebig eingestellt werden, bzw. kann auch zwischen den Lichtarten umgeschaltet werden.
3 zeigt eine erfindungsgemäße, zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der soweit möglich dieselben Bezugszeichen verwendet werden. In diesem Fall ist auf der Trägerplatte 2 lediglich eine Leuchtdiode 3 angeordnet, und zwar ohne Leuchtstoffschicht. Zwischen der Leuchtdiode 3 und dem Kondensor, bzw. dem nachgeschalteten Faserlichtleiter 7 ist eine Leuchtstoffschicht in Form eines Keiles 10 angeordnet, der in Richtung des Pfeiles bewegbar ist. Der Keil 10 bildet eine Leuchtstoffschicht unterschiedlicher Dicke. Durch Verschieben in Pfeilrichtung kann die vom Licht der Leuchtdiode durchstrahlte Dicke der Leuchtstoffschicht verändert werden, so dass mehr oder weniger große Anteile des von der Leuchtdiode 3 erzeugten kurzwelligen Lichtes in breitbandiges Licht umgewandelt werden. Die Stellung des Keiles 10 kann mit der nicht dargestellten Steuereinrichtung 9 in erforderlicher Weise verstellt werden.
Der Keil 10 kann, wie dargestellt, von unterschiedlicher Dicke sein, oder z. B. auch als Schicht konstanter Dicke ausgebildet sein, in der lediglich die Konzentration des Leuchtstoffes variiert.
Eine erfindungsgemäße Variante zu dieser Ausführungsform ist in der 4 dargestellt. Anstelle des Keiles 10 ist hier ein Rad 11 vorgesehen, das über eine Welle 12 von einem Motor 13 getrieben wird, der von der nicht dargestellten Steuereinrichtung 9 gesteuert wird. Somit kann unter Aufsicht der Steuereinrichtung die Drehstellung des Rades 11 verändert werden. Das Rad ist in Aufsicht in 5 dargestellt. Man sieht einen Leuchtmittelring 14, der, wie in 5 angedeutet, Leuchtmittel in variabler Stärke enthält und z. B als Schicht unterschiedlicher Dicke ähnlich dem Keil 10 ausgebildet sein kann. Durch Drehen des Rades 11 kann die umwandelnde Stärke des Leuchtmittels verstellt werden.

Claims

Medizinische Leuchte (1) zur Beleuchtung fluoreszierender Gebiete, mit wenigstens einer kurzwelliges Licht erzeugenden Leuchtdiode (3), mit wenigstens einer Leuchtstoffschicht (4, 10, 14) zur Umwandlung kurzwelligen Lichtes in breitbandiges Licht, und mit einer Steuereinrichtung (9), die das Verhältnis zwischen umgewandeltem und nicht umgewandeltem Licht steuert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leuchtdiode (3) und eine durch die Steuereinrichtung (9) steuerbare Leuchtstoffschicht (10, 14) variabler Stärke vorgesehen sind.
Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Leuchtstoffschicht als verschiebbarer Keil (10, 14) ausgebildet ist.
Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstoffschicht (14) umlaufend auf einem drehgesteuerten Rad (11) angeordnet ist.