DE102022106156A1

DE102022106156A1 - Medizinisches Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem sowie Verfahren zum Anzeigen eines nicht-sichtbaren Beleuchtungslichts

Info

Publication number: DE102022106156A1
Application number: DE102022106156.6A
Authority: DE
Inventors: Stefan Schlenker; Markus Gern
Original assignee: Schoelly Fiberoptic GmbH
Current assignee: Schoelly Fiberoptic GmbH
Priority date: 2022-03-16
Filing date: 2022-03-16
Publication date: 2023-09-21
Also published as: CN116763245A; US20230292991A1

Abstract

Zur Verbesserung der Benutzungseigenschaften eines Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystems (1), mit dem ein Objekt während eines medizinischen Eingriffs mit einem nicht-sichtbaren Beleuchtungslicht (2) beleuchtet werden kann, wird vorgeschlagen, dass ein Teil des von dem System (1) transportierten Beleuchtungslichts (2) abgezweigt und einem Konverter (3) zugeführt wird, der das Beleuchtungslicht(2) aufnimmt, insbesondere detektiert oder absorbiert, und anschließend in ein für den Menschen wahrnehmbares Anzeigesignal (4) umwandelt und dieses Anzeigesignal (4) ausgibt. Anhand des Anzeigesignals (4) kann so ein Benutzer schnell und unkompliziert überprüfen, ob momentan das Beleuchtungslicht (2) von dem System (1) abgegeben wird oder nicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein System, welches als Visualisierungssystem und/oder als Beleuchtungssystem ausgestaltet sein kann. So kann das System beispielsweise als ein Endoskop, ein Exoskop oder ein Mikroskop realisiert sein, mit dem sich jeweils ein Objekt visualisieren lässt. Das System kann aber auch einfach als eine (insbesondere separate) Beleuchtungsoptik ausgestaltet sein. In beiden Fällen zeichnet sich das System dadurch aus, dass es zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts während eines medizinischen Eingriffs mit nicht-sichtbarem Beleuchtungslicht in einem ersten Wellenlängenbereich eingerichtet ist.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Anzeigen der Anwesenheit eines nicht-sichtbaren Beleuchtungslichts.
Solche Systeme werden bereits verwendet, um Beleuchtungslicht um Anregungslicht für die Fluoreszenzbildgebung bereit zu stellen, zum Beispiel in einem Laparoskop. In solchen Anwendungen kommen Chromophore wie zum Beispiel Indocyaningrün (ICG) zum Einsatz, die mit dem Anregungslicht zu einer spontanen Emission von Fluoreszenzlicht angeregt werden, die dann mit dem System selbst oder einem separaten bildgebenden System beobachtet werden kann. Hierbei wird als Lichtquelle für das Anregungslicht häufig ein IR-Laser verwendet, der für den Menschen unsichtbares und wegen seiner hohen Intensität potentiell gefährliches Licht im infraroten (IR) Wellenlängenbereich abgibt. Die Systeme können aber beispielsweise auch unsichtbares Beleuchtungslicht im kurzwelligen UV-Bereich abgeben, etwa wenn andere Chromophore verwendet werden, die auf solche Wellenlängen ansprechen. Darüber hinaus werden solche Systeme auch bereits verwendet, um unsichtbares Beleuchtungslicht für therapeutische Zwecke, etwa zur Stimulation von Nervengewebe, einzusetzen.
Vor diesem Hintergrund hat es sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, sowohl die Funktionalität bei der Bildgebung mit wie eingangs beschriebenen Systemen zu verbessern als auch die Sicherheit für den Benutzer zu erhöhen. Insbesondere soll dieser vor gefährlichem, nicht sichtbarem Licht (z.B. NIR- oder UV-Licht welches in hoher Intensität von einer LED oder einem Laser emittiert wird) geschützt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß bei einem bildgebenden und/oder zur Beleuchtung eingerichteten System die Merkmale von Anspruch 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe bei einem Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das System einen Konverter aufweist, der das nicht-sichtbare Beleuchtungslicht in ein für den Menschen wahrnehmbares Anzeigesignal konvertiert. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der Konverter das Anzeigesignal nur bei Anwesenheit des nicht-sichtbaren Beleuchtungslichts ausgibt.
Mit anderen Worten schlägt die Erfindung somit vor, einen Konverter in das System zu integrieren, der das Beleuchtungslicht, sobald es von dem System abgegeben wird (zum Zwecke der Beleuchtung des besagten Objekts), so in ein Anzeigesignal (also ein Ausgabesignal des Systems) wandelt, dass die Anwesenheit / die Abgabe des Beleuchtungslichts von einem Menschen anhand des Anzeigesignals festgestellt beziehungsweise bemerkt werden kann.
Zur Beleuchtung des Objekts kann das System, insbesondere wenn es als Visualisierungssystem ausgestaltet ist, über eine entsprechende Beleuchtungsoptik verfügen, über die das Beleuchtungslicht abgegeben/ausgesendet werden kann.
Durch den erfindungsgemäßen Ansatz wird dem Benutzer ein sicheres Hantieren mit dem System ermöglicht, da er stets anhand des wahrnehmbaren Anzeigesignals überprüfen kann, ob potentiell gefährliche unsichtbare Strahlung von dem System (also z.B. von einem erfindungsgemäßen Endoskop oder einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung) abgegeben wird oder nicht. Ist das Anzeigesignal beispielsweise ein Anzeigelicht, so kann der Benutzer visuell (und damit schnell, einfach und verlässlich) überprüfen, ob das gewünschte unsichtbare Licht überhaupt wie gewünscht vom System momentan abgegeben wird und somit, ob die Funktion des Bildgebungsverfahrens / der unsichtbaren Beleuchtung sichergestellt ist. Damit kann also die korrekte Funktion des Systems einfach und schnell geprüft werden.
Der Konverter kann beispielsweise als elektrische oder elektronische Komponente ausgestaltet sein. In einem solchen Fall kann der Konverter zum Beispiel eine optomechanische Konversion oder eine optoakustische Konversion realisieren. Im ersten Fall wird der Konverter somit das Beleuchtungslicht in ein mechanisches Anzeigesignal wandeln und ausgeben, etwa ein Vibrationssignal; im zweiten Fall wird der Konverter hingegen das Beleuchtungslicht in ein akustisches Anzeigesignal wandeln und ausgeben.
Wenn im Folgenden von System gesprochen wird, so ist damit stets ein Visualisierungs- und/oder ein Beleuchtungssystem gemeint. Die Erfindung kann nämlich, wie bereits erwähnt, in Endoskopen oder sonstigen medizinischen bildgebenden Systemen oder auch zum Beispiel in einem Beleuchtungssystem zum Einsatz kommen. Beispielsweise lässt sich die Erfindung in vorteilhafter Weise nutzen, um ein nicht sichtbares Beleuchtungslicht (z.B. ein Laserlicht im NIR-Wellenlängenbereich) mit Hilfe des Konverters in ein sichtbares Anzeigelicht umzuwandeln, das dem Benutzer die Anwesenheit und Abgabe des nicht-sichtbaren Beleuchtungslichts durch das System anzeigt.
Das besagte nicht-sichtbare Beleuchtungslicht kann beispielsweise ein Anregungslicht, insbesondere von einem Anregungslaser, sein, welches genutzt wird, um eine optische Anregung zur ermöglichen, etwa zum Zwecke der Fluoreszenzbildgebung. Das nicht-sichtbare Beleuchtungslicht kann aber beispielsweise auch ein zu Therapiezwecken eingesetztes Licht sein, etwa um ein bestimmtes Gewebe optisch zu stimulieren, was insbesondere in Anwendungen der Neurochirurgie von Interesse ist.
Erfindungsgemäß kann die Aufgabe auch durch weitere vorteilhafte Ausführungen gemäß den Unteransprüchen gelöst werden.
Beispielsweise schlägt eine bevorzugte Ausgestaltung vor, dass der Konverter zumindest einen Teil des Beleuchtungslichts in ein sichtbares Anzeigelicht konvertiert. Dies kann vorzugsweise auf Basis einer photoaktiven Substanz, insbesondere Phosphor, geschehen. Hierbei kann die photoaktive Substanz ohne Energiezufuhr von außen eine optische Wellenlängenkonversion des Beleuchtungslichts in das Anzeigelicht ermöglichen bzw. implementieren. Dies hat den Vorteil, dass das Anzeigelicht mit hoher Sicherheit und ohne zusätzliche Elektronik abgegeben werden kann.
Mit anderen Worten kann somit das Anzeigesignal ein Anzeigelicht sein, welches von dem Konverter ausgesandt wird, um einem Benutzer die Anwesenheit des nicht-sichtbaren Beleuchtungslichts anzuzeigen. Das sichtbare Anzeigelicht kann beispielsweise in einem Wellenlängenbereich von ca. 400 nm bis ca. 750 nm liegen.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn der besagte Konverter mittels eines photoaktiven Konversionsmaterials ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Konversionsmaterial Phosphor enthalten. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es vorzuziehen, wenn das Konversionsmaterial als (dünne) Konversionsschicht auf einen Trägerkörper aufgebracht ist; eine gleichwertige Alternative hierzu kann darin bestehen, das Konversionsmaterial in einen transparenten Trägerkörper einzubetten, wobei diese beiden Alternativen auch kombiniert werden können. Durch das photoaktive Konversionsmaterial, das zum Beispiel als Konversionsschicht (vorzugsweise mit einer Dicke von weniger als 0.5 mm) ausgestaltet sein kann, kann das unsichtbare Licht in sichtbares Licht umgewandelt und so für den Benutzer wahrnehmbar gemacht werden.
Das Konversionsmaterial kann somit die unsichtbare Strahlung des Beleuchtungslichts absorbieren und diese in sichtbare Strahlung umwandeln, die von dem Konversionsmaterial re-emittiert wird. Verantwortlich hierfür können photoaktive Substanzen (wie etwa Phosphor) in dem Konversionsmaterial sein. Die besagte Konversionsschicht bzw. das Konversionsmaterial kann somit auf Basis eines Effekts der Photolumineszenz, beispielsweise auf Basis von Fluoreszenz oder Phosphorenz, unsichtbares Licht in sichtbares Licht umwandeln. Solche Konversionsschichten sind insbesondere von Laser-Justierhilfen vorbekannt, die in optischen Laboren eingesetzt werden, um unsichtbares Laserlicht beobachten und justieren zu können.
Unter dem Begriff Lumineszenz werden in der Physik verschiedene physikalische Prozesse subsumiert, wobei jeweils charakteristisch ist, dass ein bestimmtes Emissionsspektrum an Wellenlängen emittiert wird infolge einer Absorption eines bestimmten Absorptionsspektrums, insbesondere einer oder mehrerer Anregungswellenlängen. Prozesse, die einer Photolumineszenz zu Grunde liegen, können beispielsweise die Fluoreszenz oder die Phosphoreszenz sein. Ganz allgemein wird hierunter somit die spontane Lichtemission verstanden, infolge einer Anregung mit Anregungslicht (im Sinne einer Kalt-Körper-Strahlung). Es gibt zahlreiche Untertypen der Lumineszenz, die insbesondere auch auf chemischen oder elektrischen Vorgängen oder sogar mechanischen Vorgängen beruhen. Unter dem
Begriff Photolumineszenz wird dabei eine Lumineszenz verstanden, die durch optische Anregungsstrahlung verursacht ist. Fluorophore zeigen dabei typischerweise kein Nachleuchten wie es bei der Phosphoreszenz vorkommt. Phosphoreszierende Stoffe werden entsprechend auch als Luminophore bezeichnet, da sie das Licht speichern und erst zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgeben können. Für die hier anvisierte Lösung sollte ein sehr langes Nachleuchten jedoch vermieden werden, da dann ein Anzeigelicht auch dann noch ausgegeben würde, wenn gar kein Beleuchtungslicht mehr vorliegt.
Eine konkrete Ausgestaltung schlägt vor, dass das Konversionsmaterial eine photoaktive Substanz enthält, die über ein Sinterverfahren hergestellt und/oder auf eine Keramik als Trägerkörper aufgebracht ist. Der Keramikkörper kann beispielsweise milchig trüb sein und somit eine gewisse Transmission ermöglichen. Auch eine Lichtstreuung kann für die gewünschte Funktion akzeptabel sein, da es lediglich darum geht, dass sichtbare Licht dem Anwender anzuzeigen. Eine Lichtstreuung kann sogar vorteilhaft sein, weil es die Wahrnehmung des sichtbaren, von der Konversionsschicht reemittierten Lichts in unterschiedlichen Raumrichtungen verbessert.
Grundsätzlich kann das Beleuchtungslicht von dem Konverter, d.h. insbesondere von dem Konversionsmaterial reflektiert und/oder transmittiert werden. Denn beide Ausgestaltungen ermöglichen es, ein sichtbares Anzeigelicht an einen Benutzer auszugeben.
Der Konverter bzw. das Konversionsmaterial kann bei der Wandlung des nicht-sichtbaren Beleuchtungslichts in das sichtbare Anzeigelicht zum Beispiel eine Konversion von längeren Wellenlängen hin zu kürzeren Wellenlängen vornehmen. In einem solchen Fall kann der erste Wellenlängenbereich des Beleuchtungslichts beispielsweise im nahen Infrarot (NIR) liegen. Ergänzend oder alternativ kann der Konverter bzw. das Konversionsmaterial bei der Wandlung des nicht-sichtbaren Beleuchtungslichts in das sichtbare Anzeigelicht zum Beispiel eine Konversion von kürzeren Wellenlängen hin zu längeren Wellenlängen vornehmen. In einem solchen Fall kann der erste Wellenlängenbereich des Beleuchtungslichts beispielsweise im ultravioletten Bereich liegen.
Gerade für Endoskope schlägt eine Ausgestaltung vor, dass der Konverter bzw. das Konversionsmaterial in einem, vorzugsweise hermetisch abgeschlossenen, Innenraum des Systems angeordnet ist und dass das Anzeigelicht durch ein Fenster von außen beobachtbar ist. In diesem Fall wird also das Anzeigelicht bereits in dem Innenraum erzeugt und passiert dann das Fenster nach außen. Das Fenster dient dann somit als Austrittsfenster und ermöglicht das Austreten des Anzeigelichts aus dem Innenraum nach draußen. Das sichtbare Licht kann also nach Austritt aus dem Austrittsfenster vom Benutzer beobachtet werden und erlaubt somit einen Rückschluss auf die Funktion der Lichtquelle, die das unsichtbare Beleuchtungslicht aussendet. Das Austrittsfenster kann beispielsweise als ein eingelötetes Fenster, zum Beispiel als ein Saphir-Glas ausgestaltet sein. An einer Mantelfläche des Austrittsfensters kann zu diesem Zweck eine Goldschicht aufgebracht sein, die das Verlöten des Fensters mit einem metallischen Gehäuse ermöglicht. Eine spezielle Ausgestaltung sieht ein ringförmiges Austrittsfenster vor, sodass das von dem Konversionsmaterial re-emittierte sichtbare Anzeigelicht in unterschiedliche Raumrichtungen abgestrahlt werden kann.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Konversion auch so ausgestaltet sein, dass der Konverter bzw. das Konversionsmaterial außenseitig auf ein Fenster aufgebracht und/oder in ein/das Fenster eingebettet ist. In einem solchen Fall kann das nicht-sichtbare Beleuchtungslicht zunächst durch das Fenster treten, bevor es auf das Konversionsmaterial trifft. In diesem Fall wird also das Anzeigelicht erst außerhalb des Innenraums erzeugt und das Beleuchtungslicht muss hierzu zunächst das Fenster nach außen passieren. Hierbei dient das Fenster somit als Transmissionsfenster und transmittiert somit das unsichtbare Beleuchtungslicht (genauer einen Teil davon) bis zum Konversionsmaterial.
Somit kann also das Konversionsmaterial, insbesondere in Form einer Konversionsschicht, auch außenseitig auf eine Komponente des Systems aufgebracht sein. In diesem Fall kann das unsichtbare Beleuchtungslicht zum Beispiel aus einem (z.B. hermetisch abgeschlossenen) Hohlraum/Innenraum des Systems durch ein Fenster treten, bevor es auf das Konversionsmaterial trifft. Bei außenseitiger Anbringung des Konversionsmaterials in Form einer Konversionsschicht kann auch eine (für das Beleuchtungslicht aber auch für das Anzeigelicht) transparente Schutzschicht auf der Konversionsschicht verwendet werden, um letztere vor Abrasion zu schützen.
Der Konverter, also insbesondere das Konversionsmaterial, kann auch in oder an einem Gehäuse (des Systems) angeordnet sein, welches einen Lichtleiter umgibt, der das unsichtbare Beleuchtungslicht zu einer Beleuchtungsoptik propagiert.
Ferner ist es auch (also alternativ oder aber ergänzend) möglich den Konverter, also insbesondere das Konversionsmaterial, in oder an einem Lichtleiterkabel anzuordnen. Hierbei kann das Lichtleiterkabel beispielsweise eine Beleuchtungsoptik mit dem unsichtbaren Beleuchtungslicht versorgen. Bei einer solchen Ausgestaltung kann der Konverter / das Konversionsmaterial insbesondere in oder an einer distalen Endbuchse des Lichtleiterkabels angeordnet sein. Eine solche Endbuchse kann dazu dienen, das Lichtleiterkabel mit einem Endoskop oder einem sonstigen Visualisierungssystem zu verbinden. Hierzu kann die Endbuchse beispielsweise eine polierte Lichtleiterendfläche aufweisen, die das Beleuchtungslicht an das Endoskop übergibt. Die Endbuchse kann dann zum Ausgeben des sichtbaren Anzeigelichts ein wie zuvor beschriebenes Fenster, insbesondere ein Austrittsfenster für das Anzeigelicht (bei innenseitiger Anordnung des Konversionsmaterials) oder aber ein Transmissionsfenster für das nicht sichtbare Beleuchtungslicht (bei außenseitiger Anordnung des Konversionsmaterials), aufweisen. Ein solches Fenster kann zum Beispiel in Form einer (insbesondere ringförmigen) Glashülse ausgestaltet sein.
Schließlich ist es auch (also alternativ oder aber ergänzend) möglich den Konverter, also insbesondere das Konversionsmaterial, in oder an einem Katheter anzuordnen, wobei Katheter dazu eingerichtet ist, das unsichtbare Beleuchtungslicht in eine Körperhöhle einzubringen.
In allen diesen Fällen ist es bevorzugt, wenn der Konverter, also insbesondere das Konversionsmaterial, so angeordnet ist, dass der Konverter / das Konversionsmaterial während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs des Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystems extrakorporal liegt. Denn dies erleichtert dem Benutzer die Wahrnehmung des Anzeigesignals / des Anzeigelichts erheblich.
Auch an einem Lichtleiterkabel (als einer möglichen Komponente des Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystems) kann das Konversionsmaterial innerhalb und/oder außerhalb des Lichtleiterkabels angeordnet sein. Hierbei kann das Lichtleiterkabel beispielsweise einen flexiblen Lichtleiter aufweisen, der von einer Ummantelung geschützt ist, wobei dann in der Ummantelung ein wie zuvor beschriebenes Fenster vorgesehen ist. Weitere mögliche Ausgestaltungen des Lichtleiters könnten beispielsweise sein: ein flüssigkeitsgefüllter Lichtleiter oder ein Lichtleiter gebildet aus optischen Glaskörpern, insbesondere aus Stablinsen, oder aus flexiblen Glasfasern, insbesondere aus fused silica fibers. Vorstellbar ist auch, dass der Lichtleiter ein Bildleiter ist und somit mithilfe eines Bildleiterbündels eine strukturierte Beleuchtung ermöglicht.
Ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem könnte beispielsweise als ein Katheter ausgestaltet sein, der über eine Koppelstelle zum Ankoppeln einer Lichtquelle oder über eine interne Lichtquelle verfügt und mit dem das nicht-sichtbare Beleuchtungslicht in eine Körperhöhle einbringbar ist. In einem solchen Fall bietet es sich an, den Konverter, insbesondere das Konversionsmaterial, an einer Stelle anzuordnen, die während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs des Katheters extrakorporal liegt.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass eine Lichtquelle des Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystems, die das Beleuchtungslicht abgibt, in einem Innenraum (des Systems) angeordnet ist und dass ein in dem Innenraum angeordneter Lichtleiter das Beleuchtungslicht dem Konverter / dem Konversionsmaterial zuführt. Bei einer solchen Ausgestaltung kann die Lichtquelle insbesondere in einem distalen Endbereich eines (erfindungsgemäßen) Endoskops angeordnet sein. D.h., der Lichtleiter kann das Beleuchtungslicht insbesondere in Richtung auf ein proximales Ende des Endoskops propagieren. Dies kann in vorteilhafterweise so ausgestaltet werden, dass bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Endoskops das Anzeigelicht extrakorporal ausgegeben werden kann. Ist die Lichtquelle beispielsweise in einem distalen Endbereich eines Endoskops (als einem Beispiel eines erfindungsgemäßen Visualisierungssystems) angeordnet, was insbesondere bei chipin-tip-Endoskopen üblich ist, so kann der Konverter / das Konversionsmaterial in proximaler Richtung so zurückversetzt sein, dass der Konverter / das Konversionsmaterial beim Operieren außerhalb des Körpers des Patienten (extrakorporal) liegt und somit vom Operateur einfach beobachtet werden kann. In diesem Fall wird sich das Anzeigelicht nicht störend auf die Bildgebung im Körper auswirken; es kann aber gleichzeitig gut sichtbar für den Anwender außerhalb des Körpers des Patienten wahrgenommen werden.
Eine Lösung, ein erfindungsgemäßes Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem zu erhalten, besteht darin, dass das System einen internen Lichtleiter aufweist, der eine Abzweigung ausbildet, die einen Teil des Beleuchtungslichts von einem zur Beleuchtung genutzten optischen Hauptpfad abzweigt und dem Konverter / dem Konversionsmaterial zuführt. Beispielsweise kann eine solche Ausgestaltung vorsehen, dass an der Abzweigung einzelne Lichtleitfasern von einem Hauptbündel von Lichtleitfasern abgezweigt sind. Die Endflächen dieser abgezweigten Lichtleitfasern können poliert sein, und die Endflächen können beispielsweise durch Durchführungen eines Metallgehäuses, beispielsweise eines Endoskops, ausgehend von einem Innenraum nach außen geführt sein. Um eine Dichtheit des Innenraums zu gewährleisten können dazu die Faserenden in das Gehäuse eingeklebt sein. Anschließend kann auf die äußeren Faserenden das Konversionsmaterial, vorzugsweise als eine Konversionsschicht, aufgebracht werden, um so das von den abgezweigten Fasern transportierte unsichtbare Licht in das gewünschte sichtbare Anzeigelicht wandeln und ausgeben zu können.
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe schlägt die Erfindung auch ein Verfahren zum Anzeigen der Anwesenheit eines nicht-sichtbaren Beleuchtungslichts vor. Beispielsweise kann das Beleuchtungslicht von einem Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem abgegeben werden, um ein während eines medizinischen Eingriffs zu beobachtendes Objekt zu beleuchten. Hierbei kann dieses System insbesondere wie zuvor beschrieben ausgestaltet sein, d.h. es ist vorteilhaft, wenn zur Umsetzung des Verfahrens auf ein erfindungsgemäßes System zurückgegriffen wird. Zur Lösung der Aufgabe wird mit Bezug auf dieses Verfahren vorgeschlagen, dass das nicht-sichtbare Beleuchtungslicht von einem Konverter, der vorzugsweise Teil des Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystems (1) ist, in ein für den Menschen wahrnehmbares Anzeigesignal konvertiert und ausgegeben wird.
Dieses Verfahren lässt sich noch weiterbilden: Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Konverter einen Teil des Beleuchtungslichts aufnimmt (zum Beispiel mittels einer Photodiode) und in Reaktion hierauf ein optisches Anzeigesignal ausgibt. Hierzu kann der Konverter als ein optoelektronischer Wandler ausgestaltet sein.
Alternativ oder aber ergänzend kann in dem Verfahren auch vorgesehen sein, dass der Konverter ein akustisches Anzeigesignal ausgibt. In diesem Fall kann der Konverter somit als ein optoakustischer Wandler ausgestaltet sein.
Alternativ oder aber ergänzend kann in dem Verfahren auch vorgesehen sein, dass der Konverter ein mechanisches Anzeigesignal, insbesondere ein Vibrationssignal, ausgibt. In diesem Fall kann der Konverter somit als ein optomechanischer Wandler ausgestaltet sein.
Wie diese zahlreichen Ausgestaltungsbeispiele zeigen, kann ein erfindungsgemäßer Konverter somit beispielsweise ein akustisches, ein optisches oder ein mechanisches Ausgabesignal ausgeben, welches jeweils die Anwesenheit des unsichtbaren Beleuchtungslicht anzeigt und von einem Benutzer wahrgenommen werden kann. In allen diesen unterschiedlichen Ausgestaltungen des Verfahrens ist es für eine schnelle Aktualisierung der Anzeige / der Ausgabe vorteilhaft, wenn der Konverter das Beleuchtungslicht (insbesondere nur dann) konvertiert, wenn das Beleuchtungslicht von dem Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem ausgegeben wird.
Schließlich ist es auch bei dem Verfahren vorzuziehen (um die Sicherheit der Anzeige zu erhöhen), wenn der Konverter ohne Energiezufuhr von außen eine optische Wellenlängenkonversion des Beleuchtungslichts in ein (insbesondere das zuvor beschriebene) Anzeigelicht vornimmt, vorzugsweise auf Basis einer photoaktiven Substanz wie beispielsweise Phosphor und/oder auf Basis der Photolumineszenz. Denn ein solcher Wirkungs- bzw. Konversionsmechanismus ist besonders robust, langlebig und wenig fehleranfällig.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausbildungen der Erfindung können aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der allgemeinen Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen gewonnen werden.
Bei der folgenden Beschreibung verschiedener bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung erhalten in ihrer Funktion übereinstimmende Elemente auch bei abweichender Gestaltung oder Formgebung übereinstimmende Bezugszahlen.
Es zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Visualisierungssystems in Form eines Endoskops,
2 eine Detailansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Visualisierungssystems in Form eines Endoskops,
3 ein erfindungsgemäßes Beleuchtungssystem in Form eines Lichtleiterkabels,
4 einen (räumlichen) Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Visualisierungssystem, welches einen hermetisch abgeschlossenen Innenraum aufweist,
5 einen 2D-Längsschnitt in anderer Lage durch das Visualisierungssystem der 4,
6 eine weitere mögliche Ausgestaltung des Visualisierungssystems aus 5 bzw. 4,
7 ein weiteres erfindungsgemäß ausgestaltetes Visualisierungssystem, wobei ein Detail des Gehäuses gezeigt ist, und schließlich
8 einen weiteren Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Visualisierungssystem.

Die 1 zeigt ein Endoskop 7, welches von einer Lichtquelle 10, vermittelt über ein Lichtleiterkabel 8, mit unsichtbarem infrarotem Beleuchtungslicht 2 versorgt wird. Innerhalb des Endoskops 7 wird das unsichtbare Beleuchtungslicht 2 mittels (nicht illustrierter) interner Lichtleiter bis zu einem distalen Austrittsfenster 23 im distalen Endbereich 17 des Endoskopschafts 22 geleitet, wo das Beleuchtungslicht 2 austritt. Das infrarote Beleuchtungslicht 2 wird hierbei als Anregungslicht dazu verwendet, einen Gewebebereich als zu beobachtendes Objekt während eines medizinischen Eingriffs zu beleuchten. Das Beleuchtungslicht 2 als Anregungslicht dient genauer dazu, Fluorophore, die zuvor in das Gewebe eingebracht wurden, zu einer spontanen Emission anzuregen, um so eine Fluoreszenzbildgebung der Gefäße zu ermöglichen.
Wie in 1 gezeigt, ist das Lichtleiterkabel 8 über einen Lichtleiteranschluss 9 des Endoskops 7 mit dem Endoskop 7 gekoppelt. Im Bereich des Lichtleiteranschlusses 9 ist in dem Endoskop 7 ein optoelektronischer Konverter 3 ausgebildet, der einen Teil des nicht-sichtbaren IR-Beleuchtungslichts 2 mittels einer speziell hierfür vorgesehenen Photodiode detektiert. Gibt die Photodiode ein entsprechendes Detektionssignal aus, so gibt der Konverter 3 ein für den Benutzer des Endoskops wahrnehmbares akustisches Anzeigesignal 4 aus. Mit anderen Worten ist bei diesem Beispiel der Konverter 3 als ein optoakustischer Wandler ausgestaltet, der das (mittels der Photodiode detektierte) Beleuchtungslicht 2 in ein für einen Menschen wahrnehmbares Anzeigesignal 4, nämlich das akustische Ausgabesignal, konvertiert.
Hierbei gibt der Konverter 3 das akustische Anzeigesignal 4 jedoch nur bei Anwesenheit des nicht-sichtbaren Beleuchtungslichts 2 aus. Detektiert die Photodiode das Beleuchtungslicht 2 nicht, so wird auch kein akustisches Anzeigesignal 4 von dem Konverter 3 ausgegeben. Anhand des akustischen Anzeigesignals 4 kann der Benutzer somit überprüfen, ob die Lichtquelle 10 korrekt funktioniert und das von ihr ausgesendete nicht-sichtbare Beleuchtungslicht 2 über das Lichtleiterkabel 8 bis in das Endoskop 7 gelangt und somit von dem Endoskop 7 im distalen Endbereich 17 abgegeben wird.
Eine weitere Möglichkeit bestünde darin, den Konverter 3 in 1 als einen optomechanischen Wandler auszugestalten, der beispielsweise ein Vibrationssignal ausgibt, welches vom Operateur beim Hantieren mit dem Endoskop 7 erspürt werden kann. In allen diesen Fällen wird somit ein erfindungsgemäßes Verfahren umgesetzt, denn der Konverter 3 wandelt jeweils das nicht-sichtbare Beleuchtungslicht 2 in ein für einen Menschen wahrnehmbares Anzeigesignal 4 und gibt dieses Anzeigesignal 4 jedoch nur dann aus, wenn auch tatsächlich gerade nicht-sichtbares Beleuchtungslicht 2 von dem jeweiligen System 1 abgegeben wird.
Die 2 zeigt ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Endoskops 7. Auch dieses Endoskop 7 weist einen Konverter 3 im Bereich des Lichtleiteranschlusses 9 auf. Auch dieser Konverter 3 konvertiert einen Teil des Beleuchtungslichts 2 in ein Anzeigesignal 4; anders als bei dem Beispiel der 1 gibt der Konverter 3 aber kein akustisches Signal aus, sondern ein sichtbares Anzeigelicht 5. Hierzu ist der Konverter 3 mittels eines photoaktiven Konversionsmaterials 6, welches Phosphor enthält, ausgebildet. Das Konversionsmaterial 6 ist als eine dünne Konversionsschicht 11 außenseitig auf ein ringförmig ausgebildetes transparentes Glasfenster, welches als Trägerkörper 12 für das Konversionsmaterial 6 fungiert, ausgebildet.
Im Inneren des Endoskops 7 der 2 wird ein Teil des über den Lichtleiteranschluss 9 eingebrachten Beleuchtungslichts 2 abgezweigt und von innen nach außen durch das Fenster 13 transmittiert, sodass das Beleuchtungslicht 2 auf die außen liegende Konversionsschicht 11 trifft. Die Konversionsschicht 11 absorbiert das infrarote Beleuchtungslicht 2 und re-emittiert ein sichtbares Anzeigelicht 5 in Transmission. Da das Fenster 13 ringförmig ausgestaltet ist und von innen in mehreren Richtungen mit dem Beleuchtungslicht 2 angestrahlt wird, wird das Anzeigelicht 5, wie in 2 dargestellt, in unterschiedlichen Raumrichtungen abgegeben, sodass ein Benutzer das Anzeigesignal 4 aus unterschiedlichen Raumrichtungen wahrnehmen kann.
Wie in 2 angedeutet ist, kann dabei der distale Endbereich 17 des Endoskops 7 im Körperinneren liegen, welches der Operateur/Benutzer des Endoskops 7 über das Okular 21 inspiziert. Der Konverter 3 ist somit in dieser typischen Gebrauchssituation extrakorporal angeordnet, sodass der Operateur problemlos das Anzeigelicht 5 wahrnehmen kann. Zudem gelangt so das Anzeigelicht 5 auch nicht in das Körperinnere, denn dort könnte das sichtbare Anzeigelicht 5 die Bildgebung stören. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass das Endoskop 7 neben dem nicht-sichtbaren Beleuchtungslicht 2 in Form eines Anregungslichts auch sichtbares Beleuchtungslicht abgeben kann, etwa dann, wenn mit dem Endoskop (insbesondere gleichzeitig zur Fluoreszenzbildgebung) eine Weißlichtbildgebung durchgeführt werden soll.
Die 3 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung, wie ein erfindungsgemäßer Konverter 3 in einem Beleuchtungssystem 1 genutzt werden kann, um ein nicht-sichtbares Beleuchtungslicht 2 für einen Benutzer wahrnehmbar zu machen. Das gezeigte Beleuchtungssystem 1, welches auch als ein Teil eines erfindungsgemäßen Visualisierungssystems 1 genutzt werden kann, ist in Form eines Lichtleiterkabels 8 ausgestaltet, welches im Inneren einen Lichtleiter 16 aufweist, der von einer Ummantelung 28 umgeben ist. Ein nicht-sichtbares Beleuchtungslicht 2, welches von einer Lichtquelle 10 abgegeben wird, wird am proximalen Ende des Lichtleiterkabels in eine Endfläche 24 eingekoppelt (linke Seite der 3). Der interne Lichtleiter 16 transportiert das Beleuchtungslicht 2 bis in einen distalen Endbereich 17 des Lichtleiterkabels 8 (rechte Seite der 3). Am distalen Ende des Lichtleiterkabels 8 ist eine metallische Endbuchse 20 ausgestaltet, die - ähnlich wie bei den Beispielen der 1 und 2 - dazu dient, dass Lichtleiterkabel 8 mit einem Lichtleiteranschluss 9 eines Endoskops 7 mechanisch zu verbinden/zu koppeln. D.h., aus der in 3 ganz rechts zu sehenden Endfläche 24 tritt das Beleuchtungslicht 2 aus und wird dort an das Endoskop 7 übergeben.
Wie in 3 zu sehen ist, ist in der Endbuchse 20 eine kreisförmige Ausnehmung ausgestaltet, in welche ein transparentes Fenster 13 eingesetzt ist. Anders als bei dem Beispiel der 2 ist in 3 jedoch eine Konversionsschicht 11 innenseitig auf das Fenster 13, welches erneut als Trägerkörper 12 fungiert, aufgebracht. Durch eine Aufrauhung des Lichtleiters 16 und Entfernung der Ummantelung 28 im Bereich des Fensters 13 wird ein Teil des von dem Lichtleiter 16 transportierten Beleuchtungslichts 2 ausgekoppelt und bestrahlt so die innenseitig angeordnete Konversionsschicht 11. Diese Konversionsschicht 11, die als erfindungsgemäßer Konverter 3 dient, wandelt erneut das nicht-sichtbare Beleuchtungslicht 2 in ein sichtbares Anzeigelicht 5 um. Hierbei emittiert die Konversionsschicht 11 das Anzeigelicht 5 zumindest teilweise auch in der in 3 als Pfeil illustrierten Richtung, wodurch ein Teil des Anzeigelichts 5 von innen nach außen durch das Fenster 13 transmittiert wird und somit als Anzeigesignal 4 abgegeben wird. Im Endergebnis kann ein Benutzer somit das Anzeigelicht 5, welches im Inneren des Lichtleiterkabels 8 entsteht, durch das Fenster 13 hindurch von außen beobachten.
Bei den Beispielen der 2 und 3 wird dabei das infrarote Beleuchtungslicht 2 von dem Konverter 3, genauer von dem als Konversionsschicht 11 aufgebrachten Konversionsmaterial 6, in ein sichtbares Anzeigelicht 5 gewandelt, welches kürzere Wellenlängen aufweist als das ursprüngliche Beleuchtungslicht 2. Mit anderen Worten wird also eine Konversion von längeren Wellenlängen hin zu kürzeren Wellenlängen durch den Konverter 3 vorgenommen. Wird hingegen bei einem erfindungsgemäßen Visualisierungs- oder Beleuchtungssystem 1 ein Beleuchtungslicht 2 verwendet, welches im kurzwelligen UV-Bereich liegt, so muss die Konversion von kürzeren Wellenlängen hin zu längeren Wellenlängen vorgenommen werden (durch den Konverter 3), damit ein für einen Menschen wahrnehmbares/sichtbares Anzeigelicht 5 entsteht.
Die 4 zeigt ein Detail eines weiteren erfindungsgemäßen Visualisierungssystems 1, welches beispielsweise in Form eines Mikroskops ausgestaltet sein könnte. Dieses System 1 weist ein Gehäuse 15 auf, welches einen Innenraum 14 abschließt. In dem Innenraum 14 ist ein Lichtleiter 16 angeordnet, der (in 4) ein nicht-sichtbares Beleuchtungslicht 2 von rechts nach links transportiert. Auch bei diesem Beispiel ist ein erfindungsgemäßer Konverter 3 mithilfe eines Fensters 13 realisiert, welches abdichtend in das Gehäuse 15 eingesetzt ist. An dem Gehäuse 15, genauer innenseitig auf dem Fenster 13, ist erneut ein Konversionsmaterial 6 aufgebracht, welches photoaktiv ist und das Beleuchtungslicht 2 in ein sichtbares Anzeigelicht 5 wandeln kann. Wie durch den kleineren Blockpfeil angedeutet gelangt also zunächst das Beleuchtungslicht 2 aus dem Lichtleiter 16 auf die Innenseite des Fensters 13, wird dort von dem Konversionsmaterial 6 in das Anzeigelicht 5 konvertiert und anschließend passiert das Anzeigelicht 5 das Fenster 13 nach außen.
Um die Sicherheit für den Benutzer zu erhöhen kann bei einer solchen innenseitigen Anordnung des Konversionsmaterials 6 auch eine Filterschicht (innenseitig oder außenseitig) auf das Fenster 13 aufgebracht sein, wobei diese Filterschicht gerade das Beleuchtungslicht 2 nicht durchlässt, während die Filterschicht das sichtbare Anzeigelicht 5 passieren lässt. Es versteht sich, dass dabei für eine korrekte Funktionsweise des Konverters 3, das Konversionsmaterial 6 (von innen gesehen) die äußerste Schicht bilden muss, damit das Beleuchtungslicht 2 zunächst auf das Konversionsmaterial 6 trifft und erst anschließend auf die Filterschicht. Denn in diesem Fall kann die Filterschicht denjenigen Anteil des nicht-sichtbaren (und potentiell gefährlichen) Beleuchtungslichts 2 blocken, welches von dem Konversionsmaterial 6 nicht absorbiert wurde.
Die 5 und 6 erläutern nochmals, wie ein erfindungsgemäßer Konverter 3 mit einer innenliegenden Konversionsschicht 11 (5) oder aber einer außenseitig angeordneten Konversionsschicht 11 (6) ausgestaltet werden kann: in beiden Beispielen der 5 und 6 ist erneut ein Lichtleiter 16 in einem hermetisch abgeschlossenen Innenraum 14 des Systems 1 angeordnet, wobei auch hier durch entsprechende Bearbeitung des Lichtleiters 16 an der Stelle des jeweils dargestellten Fensters 13 ein Teil des Beleuchtungslichts 2 abgezweigt wird, damit es auf das Fenster 13 trifft. Im Beispiel der 5 ist die Konversionsschicht 11 innenseitig aufgetragen, sodass dort das Fenster 13 als Austrittsfenster 25 fungiert. Denn das sichtbare Licht 5 wird im Innenraum 14 erzeugt (durch die Konversionsschicht 11) und anschließend durch das Fenster 13 nach außen transmittiert.
Bei dem Beispiel der 6 ist das Fenster 13 hingegen so ausgestaltet, dass es das nicht-sichtbare Beleuchtungslicht 2 transmittiert. Erst nachdem das Beleuchtungslicht 2 das Fenster 13 passiert hat, gelangt es somit auf die außenseitig aufgebrachte Konversionsschicht 11, die erneut das Beleuchtungslicht 2 in ein sichtbares Anzeigelicht 5 konvertiert. Zum Schutz der Konversionsschicht 11 vor mechanischer Abrasion ist diese außenseitig mit einer (für das Anzeigelicht 5 transparenten) Schutzschicht 27 beschichtet. Bei dem Beispiel der 6 dient somit das Fenster 13 als ein Transmissionsfenster 26 für das Beleuchtungslicht 2.
Die 7 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Konverters 3 in einem Visualisierungssystem 1. Dieses System 1 weist einen Lichtleiter 16 auf, der nicht-sichtbares Beleuchtungslicht 2 transportiert. Wie in 8 zu sehen ist, weist der Lichtleiter 16 eine Abzweigung 19 auf, die einen Teil des Beleuchtungslichts 2 von dem zur Beleuchtung genutzten optischen Hauptpfad 18 abzweigt und in einem kurzen Lichtleiterstück bis zu dem in 7 im Schnitt dargestellten Gehäuse 15 führt. Das abgezweigte Stück des Lichtleiters 16 ist hierbei, wie in 7 illustriert, in eine in dem Gehäuse 15 ausgestaltete Durchführung 29 eingeklebt, sodass der Innenraum 14 weiterhin abgedichtet bleibt. Eine Endfläche 24 des abgezweigten Lichtleiterteilstücks 16, welches hier als Trägerkörper 12 dient, ist dabei poliert und plan mit der Außenseite des Gehäuses 15 ausgestaltet. Auf diese plane Lichtleiterendfläche 24 ist eine photoaktive Konversionsschicht 11 aufgebracht, die einen erfindungsgemäßen Konverter 3 realisiert. D.h. erneut wird hier das von dem Lichtleiter 16 transportierte nicht-sichtbare Beleuchtungslicht 2 von der Konversionsschicht 11 absorbiert und anschließend (zumindest teilweise in Transmission) als sichtbares Anzeigelicht 5 re-emittiert. Auch bei einer solchen Ausgestaltung kann außenseitig eine zusätzliche Schutzschicht 27 zum Schutz der Konversionsschicht 11 vor mechanischem Abrieb aufgebracht sein, wobei diese Schutzschicht idealerweise das Anzeigelicht 5 transmittiert aber nicht das nicht-sichtbare Beleuchtungslicht 2. Denn dadurch kann die Schutzschicht 27 auch die Sicherheit für den Benutzer vor dem Beleuchtungslicht erhöhen.
Zusammenfassend wird zur Verbesserung der Benutzungseigenschaften eines Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystems 1, mit dem ein Objekt während eines medizinischen Eingriffs mit einem nicht-sichtbaren Beleuchtungslicht 2 beleuchtet werden kann, vorgeschlagen, dass ein Teil des von dem System 1 transportierten Beleuchtungslichts 2 abgezweigt und einem Konverter 3 zugeführt wird, der das Beleuchtungslicht 2 aufnimmt, insbesondere detektiert oder absorbiert, und anschließend in ein für den Menschen wahrnehmbares Anzeigesignal 4 umwandelt und dieses Anzeigesignal 4 ausgibt. Anhand des Anzeigesignals 4 kann so ein Benutzer schnell und unkompliziert überprüfen, ob momentan das Beleuchtungslicht 2 von dem System 1 abgegeben wird oder nicht (Vergleiche 1).
Bezugszeichenliste

1: Visualisierungssystem und/oder Beleuchtungssystem für medizinische Anwendungen (beispielsweise ausgestaltet als ein Endoskop, ein Exoskop, ein Mikroskop oder als eine Beleuchtungsoptik)
2: nicht-sichtbares Beleuchtungslicht
3: Konverter
4: Anzeigesignal
5: Anzeigelicht
6: Konversionsmaterial
7: Endoskop
8: Lichtleiterkabel
9: Lichtleiteranschluss
10: Lichtquelle
11: Konversionsschicht (gebildet aus 6)
12: Trägerkörper
13: Fenster
14: Innenraum (von 1)
15: Gehäuse
16: Lichtleiter
17: distaler Endbereich (z.B. von 7)
18: Hauptpfad (für 2)
19: Abzweigung
20: Endbuchse (von 8; kann z.B. dem Anschluss von 8 an 7 dienen)
21: Okular
22: Endoskopschaft
23: distales Austrittsfenster
24: Endfläche (von 16)
25: Austrittsfenster (wird von 5 durchstrahlt)
26: Transmissionsfenster (wird von 2 durchstrahlt)
27: Schutzschicht (transparent für 5)
28: Ummantelung
29: Durchführung
30: proximales Ende (von 7)

Claims

Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1), insbesondere ausgestaltet als ein Endoskop (7), ein Exoskop, ein Mikroskop, oder als eine Beleuchtungsoptik, - eingerichtet zum Beleuchten eines zu beobachtenden Objekts während eines medizinischen Eingriffs mit nicht-sichtbarem Beleuchtungslicht (2) in einem ersten Wellenlängenbereich, dadurch gekennzeichnet, - dass das System (1) einen Konverter (3) aufweist, der das nicht-sichtbare Beleuchtungslicht (2) in ein für den Menschen wahrnehmbares Anzeigesignal (4) konvertiert, - vorzugsweise wobei der Konverter (3) das Anzeigesignal (4) nur bei Anwesenheit des nicht-sichtbaren Beleuchtungslichts (2) ausgibt.
Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1) nach Anspruch 1, wobei der Konverter (3) zumindest einen Teil des Beleuchtungslichts (2) in ein sichtbares Anzeigelicht (5) konvertiert, - vorzugsweise auf Basis einer photoaktiven Substanz, insbesondere Phosphor, die ohne Energiezufuhr von außen eine optische Wellenlängenkonversion des Beleuchtungslichts (2) in das Anzeigelicht (5) ermöglicht.
Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Konverter (3) mittels eines photoaktiven Konversionsmaterials (6) ausgebildet ist, insbesondere wobei das Konversionsmaterial (6) Phosphor enthält, - vorzugsweise wobei das Konversionsmaterial (6) - als Konversionsschicht (11) auf einen Trägerkörper (12) aufgebracht ist und/oder - in einen transparenten Trägerkörper (12) eingebettet ist.
Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Konversionsmaterial (6) eine photoaktive Substanz enthält, die über ein Sinterverfahren hergestellt und/oder auf eine Keramik als Trägerkörper (12) aufgebracht ist.
Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Beleuchtungslicht (2) von dem Konverter (3) / dem Konversionsmaterial (6) - reflektiert und/oder - transmittiert wird.
Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1) nach einem der einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Konverter (3) / das Konversionsmaterial (6) bei der Wandlung des nicht-sichtbaren Beleuchtungslichts (2) in das sichtbare Anzeigelicht (5) eine - eine Konversion von längeren Wellenlängen hin zu kürzeren Wellenlängen vornimmt, insbesondere wobei der erste Wellenlängenbereich des Beleuchtungslichts (2) im nahen Infrarot (NIR) liegt, und/oder - eine Konversion von kürzeren Wellenlängen hin zu längeren Wellenlängen vornimmt, insbesondere wobei der erste Wellenlängenbereich des Beleuchtungslichts (2) im ultravioletten Bereich (UV) liegt.
Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Konverter (3) / das Konversionsmaterial (6) - in einem, vorzugsweise hermetisch abgeschlossenen, Innenraum (14) des Systems (1) angeordnet ist und das Anzeigelicht (5) durch ein Fenster (13) von außen beobachtbar ist und/oder - außenseitig auf ein Fenster (13) aufgebracht oder in ein Fenster (13) eingebettet ist, und wobei das nicht-sichtbare Beleuchtungslicht (2) durch das Fenster (13) tritt bevor es auf das Konversionsmaterial (6) trifft.
Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Konverter (3), insbesondere das Konversionsmaterial (6), in oder an - einem Gehäuse (15) angeordnet ist, welches einen Lichtleiter (16) umgibt, der das unsichtbare Beleuchtungslicht (2) zu einer Beleuchtungsoptik (16) propagiert, und/oder - einem Lichtleiterkabel (8), welches eine Beleuchtungsoptik (16) mit dem unsichtbaren Beleuchtungslicht (2) versorgt, insbesondere in oder an einer distalen Endbuchse (20) des Lichtleiterkabels (8), und/oder - einem Katheter, der dazu eingerichtet ist, das unsichtbare Beleuchtungslicht (2) in eine Körperhöhle einzubringen, - vorzugsweise wobei der Konverter (3), insbesondere das Konversionsmaterial (6), so angeordnet ist, dass der Konverter (3) / das Konversionsmaterial (6) während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs des Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystems (1) extrakorporal liegt.
Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Lichtquelle (10) des Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystems (1), die das Beleuchtungslicht (2) abgibt, in einem Innenraum (14) angeordnet ist und wobei ein in dem Innenraum (14) angeordneter Lichtleiter (16) das Beleuchtungslicht (2) dem Konverter (3) / dem Konversionsmaterial (6) zuführt, - insbesondere wobei die Lichtquelle (10) in einem distalen Endbereich (17) eines Endoskops (7) angeordnet ist und der Lichtleiter (16) das Beleuchtungslicht (2) in Richtung auf ein proximales Ende (30) des Endoskops (7) propagiert, - vorzugsweise sodass bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Endoskops (7) das Anzeigelicht (5) extrakorporal ausgegeben werden kann.
Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1) einen internen Lichtleiter (16) aufweist, der eine Abzweigung (19) ausbildet, die einen Teil des Beleuchtungslichts (2) von einem zur Beleuchtung genutzten optischen Hauptpfad (18) abzweigt und dem Konverter (3) / dem Konversionsmaterial (6) zuführt.
Verfahren zum Anzeigen der Anwesenheit eines nicht-sichtbaren Beleuchtungslichts (2), welches von einem Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1), insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, abgegeben wird, um ein während eines medizinischen Eingriffs zu beobachtendes Objekt zu beleuchten, dadurch gekennzeichnet, - dass das nicht-sichtbare Beleuchtungslicht (2) von einem Konverter (3), der vorzugsweise Teil des Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystems (1) ist, in ein für den Menschen wahrnehmbares Anzeigesignal (4) konvertiert und ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Konverter (3) einen Teil des Beleuchtungslichts (2) aufnimmt und in Reaktion hierauf - ein optisches Anzeigesignal (4) ausgibt, insbesondere wobei der Konverter (3) als ein optoelektronischer Wandler ausgestaltet ist, und/oder - ein akustisches Anzeigesignal ausgibt, insbesondere wobei der Konverter (3) als ein optoakustischer Wandler ausgestaltet ist, und/oder - ein mechanisches Anzeigesignal, insbesondere ein Vibrationssignal, ausgibt, insbesondere wobei der Konverter (3) als ein optomechanischer Wandler ausgestaltet ist, - vorzugsweise wobei der Konverter (3) das Beleuchtungslicht (2) konvertiert, wenn das Beleuchtungslicht (2) von dem Visualisierungs- und/oder Beleuchtungssystem (1) ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Konverter (3) ohne Energiezufuhr von außen eine optische Wellenlängenkonversion des Beleuchtungslichts (2) in das Anzeigelicht (5) vornimmt, vorzugsweise auf Basis einer photoaktiven Substanz wie beispielsweise Phosphor und/oder auf Basis der Photolumineszenz.